# Condensateur électrique

> Garder une charge entre deux armatures

- Date: 1745
- Époque: Âge industriel
- Domaine: [Électricité & électronique](https://lastcodex.org/fr/domains/electricity/)
- Palier: IV (Science & industrie)
- Difficulté: 3/5
- URL: https://lastcodex.org/fr/inventions/capacitor/

Un condensateur garde une charge électrique sur deux conducteurs séparés par un isolant. Branché sur une tension, il se charge, puis il peut rendre cette charge à un circuit en une fraction de seconde. Le premier fut la bouteille de Leyde, découverte en 1745 par Ewald von Kleist en Poméranie et au début de 1746 à Leyde. Les condensateurs accordent aujourd’hui les radios, lissent les alimentations et stockent l’énergie de brèves impulsions.

![Condensateur électrique · Garder une charge entre deux armatures](https://lastcodex.org/_astro/plate.CJqpdB3N_Zd4Ey0.webp)

## Légende

1. Boule et tige de laiton
2. Armature intérieure en feuille d’étain, vue à travers le verre
3. Paroi de verre
4. Armature extérieure en feuille d’étain
5. Lames fixes
6. Lames mobiles sur un axe

## Ce que c'est

Un condensateur est formé de deux conducteurs, les armatures, séparés par un isolant, le diélectrique. Branché sur une tension, il reçoit une charge sur une armature tandis qu’une charge égale quitte l’autre, jusqu’à ce que la tension entre les armatures égale celle de la source. Débranché, il garde cette charge, et quand on relie ses armatures par un circuit, la charge s’écoule. Sa capacité, la charge qu’il garde par volt, se mesure en farads, d’après Michael Faraday. Un farad est énorme : les petits condensateurs de l’électronique se comptent en millionièmes ou en milliardièmes de farad.

![Un condensateur électrolytique cylindrique en aluminium à gaine bleue, couché sur un établi, avec un évent rainuré en croix sur l’extrémité tournée vers le spectateur, une bande longitudinale du côté de la patte négative, ses deux pattes pointées vers l’arrière, et à côté des bouts de pattes coupés et des perles de soudure](https://lastcodex.org/_astro/v3.RiuwKdgF_Z25D4HC.webp)
_Un condensateur électrolytique : une bande sur la gaine désigne la patte à relier au côté négatif._

On trouve des condensateurs dans presque tous les circuits. Avec une bobine, ils forment le circuit accordé qui choisit une station parmi toutes celles qui atteignent l’antenne d’une [radio](/fr/inventions/radio/). Dans les alimentations, ils comblent les creux du courant, et dans un flash d’appareil photo, ils accumulent lentement l’énergie et la libèrent d’un coup. L’ordinateur ENIAC, présenté en 1946, en comptait environ 10 000.

Il en existe de nombreux types, nommés d’après leur diélectrique : air, mica, papier paraffiné, céramique, film plastique. Dans un condensateur électrolytique, l’isolant est une pellicule d’oxyde formée sur une feuille d’aluminium ; comme elle ne mesure que 10 à 100 milliardièmes de mètre d’épaisseur, un petit boîtier offre une grande capacité. Un tel condensateur a une patte positive et une patte négative et doit être branché dans le bon sens.

## Comment ça marche

La capacité augmente avec la surface des armatures qui se font face, diminue quand l’écart entre elles grandit, et augmente avec un isolant qui prend plus de charge que l’air, comme le verre, le mica ou certaines céramiques. Dans le condensateur variable d’une radio ancienne, un jeu de lames tourne sur un axe et s’engage entre des lames fixes sans les toucher. En tournant le bouton, on change la part de chaque lame qui fait face à ses voisines, donc la capacité et la station reçue.

![Un carreau de verre carré dressé dans un support de bois, avec au centre un carré plus petit de feuille métallique collée et une large marge de verre nu tout autour](https://lastcodex.org/_astro/v1.B1dY5rVV_Z2fzcq3.webp)
_Un carreau garni : deux feuilles de métal sur les deux faces d’une vitre forment un condensateur._

L’énergie stockée augmente avec la capacité et avec le carré de la tension : sous une tension double, un condensateur garde quatre fois plus d’énergie. Une fois chargé, il ne laisse plus passer de courant continu, mais un courant alternatif, qui change sans cesse de sens, y entre et en sort continuellement. Un condensateur rend sa charge bien plus vite qu’une pile. Une pile stocke l’énergie dans des transformations chimiques de ses électrodes et la libère plus lentement, mais elle en contient bien davantage pour son poids.

Un supercondensateur, ou condensateur électrochimique à double couche, est un autre dispositif. Ses deux électrodes sont en carbone poreux imprégné d’un électrolyte. La charge s’accumule dans une couche d’ions placée à quelques dixièmes de milliardième de mètre de la surface du carbone, sur une surface qui peut atteindre mille mètres carrés par gramme de carbone. Par centimètre carré, sa capacité est environ dix mille fois celle d’un condensateur ordinaire, mais chaque élément ne supporte qu’environ 3 volts avant que l’électrolyte ne se décompose. Il stocke trois à quatre fois moins d’énergie qu’une batterie de même poids, se charge et se décharge bien plus vite et, dans de bonnes conditions, peut tenir jusqu’à un million de cycles.

Un condensateur peut garder une charge dangereuse longtemps après que l’appareil a été éteint et débranché. Ceux des téléviseurs, des fours à micro-ondes, des flashs et des alimentations peuvent donner une décharge mortelle. N’ouvrez jamais ces appareils ; leur décharge et leur réparation reviennent à un technicien qualifié.

## Histoire et évolution

![Une main qui tient un flacon de verre à moitié rempli d’eau, avec un fil de laiton qui traverse le bouchon et plonge dans l’eau, son autre bout sortant du cadre vers le haut](https://lastcodex.org/_astro/v2.Beds-sXH_Z79UCp.webp)
_Les premières bouteilles de Leyde étaient des flacons d’eau tenus à la main, traversés d’un fil par le bouchon._

Dans les années 1740, les expérimentateurs chargent des objets avec des machines à frottement et en tirent des étincelles. En 1745, Ewald Georg von Kleist, ecclésiastique en Poméranie, charge par un fil un récipient de verre contenant de l’eau et reçoit une forte secousse en touchant le fil tout en tenant le récipient ; il l’annonce par lettres à la fin de l’année. À Leyde, en janvier 1746, Pieter van Musschenbroek et son ami Andreas Cunaeus font la même découverte. Cunaeus tient d’une main un verre d’eau relié à la machine et touche le fil de l’autre. Le 20 janvier 1746, Musschenbroek écrit à René de Réaumur, à Paris ; l’abbé Nollet refait l’expérience et lit la lettre à l’Académie des sciences en avril. L’appareil prend le nom de bouteille de Leyde. On le garnit bientôt de feuilles de métal à l’intérieur et à l’extérieur.

Benjamin Franklin étudie la bouteille à Philadelphie. Dans une lettre à Peter Collinson datée du 29 avril 1749, il conclut que la force de la bouteille réside dans le verre lui-même, les conducteurs de part et d’autre ne faisant qu’apporter et retirer la charge. Il en fait des versions plates, des carreaux de verre garnis sur leurs deux faces, et réunit onze grandes vitres revêtues de minces plaques de plomb en ce qu’il appelle une batterie électrique.

Les condensateurs du XXe siècle naissent des besoins de la radio et de l’électronique : papier paraffiné et feuille enroulés, mica, disques de céramique, et condensateurs électrolytiques à mince pellicule d’oxyde. En 1954, Howard I. Becker, de General Electric, dépose un brevet pour un condensateur basse tension à électrodes de carbone poreux plongées dans une solution d’acide sulfurique ou de chlorure d’ammonium ; accordé en 1957, il annonce 0,8 farad pour un élément d’essai de 5 cm de long. La Standard Oil Company of Ohio construit ensuite des éléments à électrolyte organique chargés à environ 3 volts. L’entreprise japonaise NEC, sous licence de la Standard Oil, commercialise des supercondensateurs dans les années 1970.

## Repères clés

- Première bouteille de Leyde: Ewald von Kleist, Poméranie, 1745
- Expérience de Leyde annoncée: Lettre de Musschenbroek à Réaumur, janvier 1746
- Condensateurs de l’ordinateur ENIAC: Environ 10 000, en 1946
- Brevet du condensateur à double couche: Howard I. Becker, General Electric, 1957

## Nécessite

- [Verre](https://lastcodex.org/fr/inventions/glass/): Du sable fondu transparent (v. 2 500 av. J.-C.)
- [Métallurgie de l'étain](https://lastcodex.org/fr/inventions/tin-smelting/): Un minerai noir et lourd, lavé puis réduit au charbon (v. 3 000 av. J.-C.)

## Mène à

- [Électrolyse de l’eau](https://lastcodex.org/fr/inventions/water-electrolysis/): Séparer l’eau en hydrogène et oxygène par un courant (1789)
- [Carte de circuit câblé](https://lastcodex.org/fr/inventions/wired-circuit-board/): Des composants fixés sur une planche et reliés par des fils (v. 1905)

## Sources

- [Scientist of the Day: Pieter van Musschenbroek](https://www.lindahall.org/about/news/scientist-of-the-day/pieter-van-musschenbroek/), Linda Hall Library
- [A bottle, eine Flashe, une bouteille: três versões para a garrafa de Leiden (doi:10.1590/1806-9126-RBEF-2023-0380)](https://www.scielo.br/j/rbef/a/x7jCNGdWHMqkCd6Mk9vYsMz/?lang=pt), T. B. Morais, J. A. F. Pinto, A. P. B. da Silva, Revista Brasileira de Ensino de Física 46 (2024)
- [The Leiden jar](https://ilorentz.org/history/fles/fles.html), Instituut-Lorentz, Leiden University
- [Benjamin Franklin to Peter Collinson, 29 April 1749](https://founders.archives.gov/documents/Franklin/01-03-02-0148), Founders Online, National Archives
- [Electrochemical Capacitors: Their Nature, Function, and Applications](https://knowledge.electrochem.org/encycl/art-c03-elchem-cap.htm), B. E. Conway, Electrochemistry Encyclopedia, The Electrochemical Society (2003)
- [US 2,800,616, Low voltage electrolytic capacitor (H. I. Becker, 1957)](https://patents.google.com/patent/US2800616), Google Patents
- [Supercapacitors: Past, Present, and Future](https://www.electronicdesign.com/technologies/power/alternative-energy/article/21199519/supercapacitors-past-present-and-future), Electronic Design
- [ENIAC](https://www.pbs.org/transistor/science/events/eniac.html), PBS, Transistorized!
- [ENIAC](https://ethw.org/ENIAC), IEEE, Engineering and Technology History Wiki
- [Penn's ENIAC, the world's first electronic computer, turns 80](https://almanac.upenn.edu/articles/penns-eniac-the-worlds-first-electronic-computer-turns-80), University of Pennsylvania Almanac

Faits vérifiés le 2026-10-19.

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