خازن وسیلهای است که بار الکتریکی و انرژی پتانسیل را ذخیره میکند . یک خازن ساده از دو صفحه یا ورق رسانا تشکیل شده است که نزدیک به هم قرار گرفتهاند اما با هم تماس ندارند و توسط یک عایق یا خلأ از هم جدا شدهاند. رسانا مادهای است که میتواند جریان الکتریکی را هدایت کند، مانند فلز، در حالی که عایق مادهای است که نمیتواند جریان الکتریکی را هدایت کند، مانند پلاستیک.
در ابتدا، هر دو رسانا از نظر الکتریکی خنثی هستند. برای اینکه یک رسانا بار مثبت و دیگری بار منفی پیدا کند، الکترونها باید از یک رسانا به رسانای دیگر منتقل شوند. الکترونها روی سطح اتمها قرار دارند و بنابراین به راحتی منتقل میشوند. پس از حرکت الکترونها از یک رسانا به رسانای دیگر، یک رسانا دارای الکترون اضافی (کمبود پروتون) است و بنابراین بار منفی پیدا میکند، در حالی که رسانای دیگر دارای الکترون اضافی (پروتون اضافی) است و بنابراین بار مثبت پیدا میکند. توضیح مفصلی از فرآیند شارژ خازن در مبحث ذخیره انرژی الکتریکی در خازنها مورد بحث قرار گرفته است.
همانطور که در تصویر کناری نشان داده شده است، یکی از صفحات هادی دارای بار مثبت (+Q) و صفحه هادی دیگر دارای بار منفی (-Q) است. بار الکتریکی روی هر صفحه به یک اندازه اما با علامت مخالف است، به طوری که بار کل صفر است (QQ=0). وجود بارهای الکتریکی با بزرگی یکسان و علامت مخالف روی هر صفحه، اختلاف پتانسیلی بین دو صفحه ایجاد میکند. هادی با بار مثبت پتانسیل الکتریکی بالاتری دارد در حالی که هادی با بار منفی پتانسیل الکتریکی کمتری دارد. به عبارت دیگر، بین دو هادی باردار یک میدان الکتریکی وجود دارد که جهت میدان الکتریکی از بار مثبت به بار منفی است. همانطور که در مبحث انرژی پتانسیل الکتریکی بحث شد، اگر میدان الکتریکی یا اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو صفحه هادی وجود داشته باشد، باید در هر دو صفحه انرژی پتانسیل الکتریکی وجود داشته باشد.
انرژی پتانسیل، توانایی انجام کار است. اگر یک خازن انرژی پتانسیل الکتریکی را ذخیره کند، توانایی انجام کار را دارد. در واقعیت، خازنها کاربردهای زیادی در زندگی روزمره دارند. خازنها یک جزء حیاتی در مدارهای الکتریکی هستند که اساس دستگاههای الکترونیکی مختلف هستند.
