La bouteille de Leyde

Une des bouteilles de Leyde exposées à l’Experimentarium de physique

Au XVIII e siècle, pratiquer des expériences d’électricité statique était le jeu à la mode. Il s’agissait de soumettre des volontaires (?) à des chocs électriques produisant au mieux des horripilations, au pire des commotions et des saignements de nez. Au passage, on prétendait par le même biais guérir quelques troubles (alcoolisme) ou en stimuler d’autres (aphrodisiaque)… Les sources de l’électricité nécessaire étaient des machines électrostatiques de dimensions généralement aussi impressionnantes que les phénomènes qu’elles produisaient, ce qui en faisait des objets plutôt encombrants. C’est alors qu’une découverte toute fortuite changea la donne.

Quelques bouteilles de Leyde exposées à l’Experimentarium de physique

Vers 1745, l’Allemand Von Kleist et le Hollandais Pieter Van Musschenbroek à Leyde s’essayaient à électriser l’eau contenue dans une bouteille en verre. Un clou plongé dans le liquide et relié à une machine électrostatique servait d’électrode. On comprend que les fausses manœuvres n’étaient pas rares : lorsqu’ils touchaient le clou, une décharge désagréable s’ensuivait, sans grande conséquence pourtant. Par contre, quand les deux expérimentateurs répétèrent l’exercice en tenant cette fois la bouteille en main, la même fausse manœuvre leur apparut particulièrement violente : l’assistant de Musschenbroek, Andreas Cuneus, en tomba assommé et ne s’en remit qu’après deux jours !

Une des bouteilles de Leyde exposées à l’Experimentarium de physique

À son ami Réaumur, Van Musschenbroek écrivit (en latin) : « Tout à coup, ma main droite fut frappée avec tant de violence que j’eus tout le corps ébranlé comme d’un coup de foudre. (…) En un mot, je croyais que c’était fait de moi. » Visiblement, la charge électrique accumulée dans le dispositif main-bouteille-eau s’avérait gigantesque comparée à celle générée dans la seule bouteille. Le condensateur, objet de taille réduite et qui permet d’accumuler une grande quantité d’électricité, était né. Pour le réaliser, il suffit d’assembler deux plaques conductrices séparées par une fine épaisseur isolante.
Cette invention, dont le fonctionnement restait largement inexpliqué au XVIII e siècle, engendra une vaste production de « bouteilles de Leyde », sortes de réservoirs d’électricité constitués d’une bouteille en verre contenant des morceaux de métal (le clinquant remplace l’eau) et recouverte, à l’extérieur, d’une feuille métallique, qui remplace la main de l’expérimentateur.

Actuellement, les condensateurs se présentent généralement sous une forme miniaturisée : il s’agit de fines feuilles d’aluminium séparées par un isolant, le tout enroulé sur luimême et logé dans un petit boîtier. Ces éléments de circuit sont désignés par leur capacité électrique, un vocable qui rappelle indubitablement la bouteille d’origine.
L’usage actuel du condensateur est extrêmement diversifié : flashs électroniques des appareils photos, accéléromètres des smartphones, écrans tactiles et horloges électroniques. Des super condensateurs de très haute capacité ont également fait leur apparition.