Pourquoi la Terre entière a-t-elle une capacité électrique ?

Parce que tout conducteur isolé en a une, et la Terre ne fait pas exception. La capacité est l'aptitude d'un objet à stocker une charge électrique, mesurée par le rapport entre la charge qu'il gagne et la variation de son potentiel électrique. Ajoute de la charge à un conducteur seul : son potentiel monte, donc ce rapport existe même sans seconde plaque. On parle de capacité propre. Pour une sphère conductrice dans le vide, elle suit une formule simple, C = 4πε₀R : elle augmente avec le rayon. Vue comme une sphère conductrice isolée, la Terre atteint environ 710 microfarads, alors que le dôme métallique d'un générateur de Van de Graaff, en général une sphère de 20 centimètres de rayon, n'a qu'environ 22,24 picofarads.

Le premier appareil conçu pour stocker de la charge est bien plus ancien que le mot capacité. En octobre 1745, l'ecclésiastique allemand Ewald Georg von Kleist tenta d'accumuler de l'électricité dans une petite fiole de médicament remplie d'alcool, un clou planté dans le bouchon. En touchant le clou par accident, la fiole toujours calée dans l'autre main, il reçut une forte décharge. Sa découverte, faite aussi de façon indépendante par Pieter van Musschenbroek à Leyde, devint la bouteille de Leyde, la forme originelle du condensateur.

Aujourd'hui, la capacité se compte en farads, du nom du physicien anglais Michael Faraday : un condensateur d'un farad chargé avec un coulomb présente une différence de potentiel d'un volt entre ses plaques. Dans les circuits, ce qui compte surtout, c'est la capacité mutuelle, mesurée entre deux composants, comme dans un condensateur plan : deux plaques conductrices isolées l'une de l'autre, avec en général un matériau diélectrique entre elles. Sa capacité est presque proportionnelle à la surface des plaques et inversement proportionnelle à la distance qui les sépare, et pour beaucoup de diélectriques, elle ne dépend ni de la tension ni de la charge.