3.3 Le "condensateur" de Volta
Volta charge avec son électrophore une grosse bouteille de Leyde. Il remarque que la déviation de la feuille d'or de son électroscope est très faible lorsque la bouteille est reliée à son plateau, trop faible pour être bien mesurée. Son électroscope n'est pas assez sensible.
Aussi décide-t-il d'inventer en 1782 ce qu'il appelle le "condensateur". Une plaque métallique M , de dimensions un peu plus petites que celles du plateau métallique P de son électroscope, est recouverte, sur une surface, avec une mince couche de vernis N . Elle est ensuite reliée à la terre (et donc au boîtier de l'électroscope). Il la place sur le plateau de son électroscope, avec sa surface vernie N en contact avec ce dernier. Son "condensateur" comprend en fait trois éléments: le plateau conducteur P de l'électroscope, le vernis isolant N , et la plaque conductrice M placée sur le plateau.
Il se forme une étincelle juste avant qu'il ne relie sa bouteille de Leyde au plateau P de son électroscope, comme la tension électrique de la bouteille n'est pas la même que celle du plateau de l'électroscope. Puis, une fois que le fluide électrique a cessé de couler, la tension électrique est la même sur le plateau de l'électroscope et sur la bouteille de Leyde, et la feuille d'or de son électroscope dévie très légèrement puisque la charge Qe sur les feuilles F et A de l'électroscope est très faible. La tension Te de la bouteille de Leyde est devenue celle de l'électroscope; et ainsi, la charge Qe est apparue sur ses feuilles.
Les charges (disons positives) de la bouteille ne se sont pas seulement placées sur les feuilles F et A comme auparavant, mais également, et en plus grand nombre, sur la surface supérieure du plateau P devant la mince couche de vernis. En effet, les charges qui viennent se placer sur le plateau P attirent sur la plaque M des charges de signe opposé, qui viennent de la terre, comme celle-ci lui est reliée. Ces charges, ici négatives, attirent elles-mêmes de nouvelles charges positives de l'ensemble interne de l'électroscope relié au plateau. La très faible épaisseur du vernis N qui retient les charges de signe opposé sur leurs plaques P et M respectives fait que presque toutes les charges positives de l'ensemble viennent s'y condenser: d'où le terme condensateur inventé par Volta en 1782. L'effet d'attraction de charges de signe opposé est d'autant plus grand que la distance qui les sépare est plus faible; ce qui est le cas dans cette région, et non pas dans la zone interne du boîtier entre les feuilles F et A et les murs du boîtier qui leur sont parallèles.
L'électroscope lui-même, le condensateur et la bouteille de Leyde sont tous reliés, et donc tous sous même tension, si faible que la feuille A ne bouge presque pas.
Volta débranche maintenant la bouteille de Leyde de l'ensemble condensateur-électroscope, dont la charge Q est principalement sur le condensateur (environ 99%) et légèrement sur les feuilles de l'électroscope (charge Qe d'environ 1% de la charge Q totale). Puis il soulève la plaque M du condensateur, plaque qui est reliée à la terre: la feuille A dévie davantage. Il l'enlève complètement: l'angle de déviation de sa feuille d'or A d'avec la verticale est agrandi par un facteur d'une centaine!
Volta sait que l'attraction des charges de signe opposé diminue avec la distance; en éloignant la plaque M de son condensateur de la plaque P , il se trouve à diminuer la condensation de charges sur la plaque P , puisque celles-ci peuvent aller sur les feuilles F et A . C'est ce qui se passe; et, à la limite, quand la plaque M a été éliminée, le condensateur a été éliminé et toute la charge Q est sur son électroscope. Puisque la charge sur les feuilles de l'électroscope est maintenant cent fois plus grande qu'avant, il s'ensuit que sa tension Te l'est également, et est donc plus facile à mesurer, puisque l'angle de déviation de la feuille A d'avec la verticale est plus facile à mesurer. Volta vient donc de mettre au point une méthode simple de mesurer de faibles tensions électriques.