Bouteille de Leyde

La bouteille de Leyde est l'ancêtre du condensateur. Elle fut réalisée la première fois en 1745 dans la ville de Leyde aux Pays-Bas par Pieter van Musschenbrœk.



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Bouteille - Histoire de l'électricité - Expérience de physique - Diélectrique - Matériau

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Quatre bouteilles de Leyde (Musée Bœrhaave, 2003).

La bouteille de Leyde est l'ancêtre du condensateur. Elle fut réalisée la première fois en 1745 dans la ville de Leyde (ou Leiden) aux Pays-Bas par Pieter van Musschenbrœk.

La première application de ce condensateur était de donner des commotions (chocs électriques ou électrisations) au public dans les foires.

La bouteille de Leyde est un condensateur constitué de deux conducteurs scindés par le verre de la bouteille. Le premier conducteur est le plus souvent constitué d'une électrode supérieure, reliée à des feuilles en étain chiffonnées contenues dans la bouteille par une petite chaîne. Le second conducteur est constitué par une feuille métallique enveloppant la bouteille. Les faces intérieures et extérieures stockent une charge électrique égale mais de signe opposé.

La bouteille originale était constituée d'une bouteille en verre recouverte d'une feuille de métal et contenant accidentellement de l'eau impure agissant comme un conducteur, reliée par une chaine à une sphère métallique. L'hypothèse d'origine était que l'électricité était stockée dans l'eau. On a découvert ensuite que les charges s'accumulent sur les surfaces en vis à vis, scindées par le verre, formant un diélectrique et que le liquide pouvait être remplacé par des feuilles métalliques reliées à l'électrode par une tige conductrice. Les charges sont stockées à la surface des éléments, à la frontière avec le diélectrique. Plus le diélectrique est fin et par conséquent plus l'espace entre les plaques est mince, plus la charge accumulable à une tension donnée est importante.

Le développement des condensateurs a révélé que les matériaux du diélectrique ne sont pas critiques mais pouvaient influer sur la capacité électrique et limiter les arcs électriques entre les plaques (tension de claquage). Deux plaques scindées par un faible intervalle agissent comme un condensateur, même dans le vide.

Originellement, l'unité de mesure de la capacité était la bouteille, environ équivalente à 1 nF.

Histoire

Les Grecs de l'Antiquité employaient des boules d'ambre qu'ils frottaient pour produire des étincelles. C'est l'effet triboélectrique, séparation mécanique de charge dans un diélectrique. Leur travail a été indispensable au développement de la bouteille de Leyde.

Vers 1650, Otto von Guericke construisit un générateur primitif à friction : une boule de soufre tournant à grande vitesse sur un axe. Lorsque Guericke a posé sa main sur la boule et a tourné l'axe rapidement, une charge d'électricité statique s'est accumulée. En 1745, un autre Allemand, Ewald von Kleist, a trouvé une méthode pour stocker cette charge. Il a enroulé une feuille d'argent autour d'une bouteille en verre, et a chargé la feuille avec un générateur à friction. Kleist se convainquit qu'une charge substantielle pourrait être accumulée quand il reçut un choc électrique significatif. Cette invention est restée sous le nom de «bouteille de Leyde» parce qu'en 1746, Pieter van Musschenbrœk, professeur de l'université de Leyde, fit indépendamment la même découverte et la fit connaître au monde scientifique. Daniel Gralath combina le premier plusieurs bouteilles en parallèle dans une «batterie» de capacité totale supérieure à celle d'une seule bouteille.

Bouteille de Leyde dans la littérature

Illustration d'une bouteille de Leyde

Charles Bukowski y fait allusion dans le Journal d'un vieux dégueulasse.

Samuel Beckett aussi, dans Murphy (roman) .

Honoré de Balzac aussi dans La Femme de trente ans. [1]

Jules Verne aussi dans Vingt Mille Lieues sous les mers.

Theodore Roszak, dans Les Mémoires d'Elizabeth Frankenstein

Notes et références

  1. "La Comédie humaine" vol. 2, Gallimard, Pléiade

Voir aussi

Liens externes

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