Si on dispose d'un conducteur, en équilibre électrostatique, seul dans
l'espace, la charge qu'il contiendra à sa surface sera proportionnelle à son
potentiel.
On nomme capacité la constante de proportionnalité dont l'unité est le farad.
Cette constante est positive et ne dépend que de la forme géométrique du
conducteur.
Si l'on prend comme exemple une sphère, on obtient une capacité C=4pe0R, R étant le rayon de la sphère.
En utilisant le théorème de Coulomb, on
constate que le champ à la surface de la sphère augmente quand son rayon
diminue. Ceci permet d'expliquer que le champ est d'autant plus intense à la
surface extérieure d'un conducteur que son rayon de courbure est faible.
On peut même observer un courant de charges expulsées du conducteur pouvant
faire vaciller la flamme d'une bougie ou mettre en mouvement un tourniquet.
La
valeur de la capacité peut être augmentée en raccourcissant les lignes de
champ entre le potentiel du conducteur et le potentiel nul. Il suffit de mettre
en influence électrostatique le conducteur avec un
autre plutôt que de laisser "partir" les lignes de champ à l'infini.
La cavité de Faraday peut jouer ce rôle.
Si
elle est conceptuellement intéressante, il faut reconnaître son manque d'intérêt
pratique.
Le premier condensateur réalisé est la bouteille de Leyde, réalisée en 1746
par Von
Kleist et Musschenbroek.
Deux feuillets conducteurs sont disposés de chaque coté d'une paroi de verre.
La capacité réalisée est proportionnelle à la surface des feuillets et
inversement proportionnelle à leur distance.
La permittivité diélectrique du vide peut être multipliée par la
permittivité relative du milieu diélectrique séparant les deux feuillets
conducteurs ce qui augmente la valeur de la capacité.
Les capacités réalisées actuellement sont très utilisées en électrocinétique:
en
électroniques (pF au mF) ou bien en électrotechnique ( >mF)