Calculateur de capacité d’un condensateur plan
Rédigé par Thierno Sadou Diallo, formule vérifiée selon notre méthodologie • Mis à jour le 18/08/2026
La capacité d'un condensateur plan se calcule avec C = ε₀ × εᵣ × A ÷ d, où ε₀ est la permittivité du vide, εᵣ celle du diélectrique, A la surface des armatures et d la distance qui les sépare. Pour deux armatures de 1 m² séparées d'1 m dans le vide, la capacité vaut environ 8,85 pF.
Explication
Un condensateur plan est formé de deux armatures conductrices parallèles, séparées par un isolant appelé diélectrique. Sa capacité électrique — l'aptitude à stocker une charge électrique pour une tension donnée — dépend de trois facteurs : elle est directement proportionnelle à la surface en regard des armatures (plus les plaques sont grandes, plus elles peuvent stocker de charge), inversement proportionnelle à la distance qui les sépare (plus elles sont rapprochées, plus le champ électrique entre elles est intense pour une même tension), et proportionnelle à la permittivité relative εᵣ du matériau isolant placé entre elles. La permittivité relative vaut exactement 1 dans le vide et environ 1,0006 dans l'air (une différence négligeable en pratique) ; elle augmente nettement avec des matériaux comme le papier, le verre ou surtout les céramiques utilisées dans les condensateurs électroniques, qui permettent d'obtenir une capacité bien plus grande à taille égale. Cette capacité gouverne directement la charge stockée à une tension donnée (Q = C × U) et intervient dans le calcul de la fréquence de résonance d'un circuit LC, où elle détermine avec l'inductance la fréquence à laquelle le circuit oscille naturellement. Le modèle du condensateur plan suppose des armatures suffisamment grandes par rapport à leur écartement pour que le champ électrique entre elles soit uniforme (on néglige les effets de bord) — une approximation standard, tout comme la loi de Coulomb qui décrit la force entre les charges élémentaires à l'origine de ce champ.
Exemple : armatures de 0,02 m², séparées de 0,4 mm, diélectrique εᵣ = 2
Données d'entrée
Surface : 0,02 m². Distance : 0,0004 m. Permittivité relative : 2.
Calcul
C = 8,8542 × 10⁻¹² × 2 × 0,02 ÷ 0,0004 = 8,8542 × 10⁻¹² × 100 = 8,8542 × 10⁻¹⁰ F ≈ 885,42 pF.
Résultat
La capacité de ce condensateur est d’environ 885,42 pF.
Questions fréquentes
Pourquoi la capacité augmente-t-elle quand on rapproche les armatures ?
Pour une même tension appliquée, rapprocher les armatures intensifie le champ électrique entre elles, ce qui permet à une même différence de potentiel de correspondre à une charge stockée plus élevée — la capacité, qui est le rapport entre la charge stockée et la tension, augmente donc mécaniquement lorsque la distance diminue, à surface et diélectrique égaux.
Que change concrètement la permittivité relative du diélectrique ?
Le matériau isolant placé entre les armatures se polarise sous l'effet du champ électrique, ce qui réduit le champ effectif à l'intérieur du condensateur pour une charge donnée et permet donc d'y stocker davantage de charge à tension égale. Plus la permittivité relative du matériau est élevée, plus cet effet est marqué, et plus la capacité obtenue est grande à géométrie identique.
Cette formule s’applique-t-elle à tous les types de condensateurs ?
Non, elle est spécifique au condensateur plan (deux armatures parallèles). D'autres géométries, comme le condensateur cylindrique (câble coaxial) ou sphérique, suivent des formules différentes, car la répartition du champ électrique entre leurs armatures n'est pas uniforme comme dans le cas plan.