Capacité électrique : définition, fonctionnement et calculs

25 novembre 2025

L’électricité est générée par 5 principales technologies de production : par les centrales nucléaires, par les centrales hydrauliques ou barrages, par les centrales thermiques, les parcs éoliens et enfin les panneaux solaires.

Une fois l’électricité produite elle doit rejoindre les lieux de consommation. Elle circule donc dans des réseaux de transport qui jouent un rôle essentiel dans le stockage et la gestion de l'énergie. Les réseaux se constituent de lignes à très haute ou haute tension, qui représentent ce qu’on nomme la capacité électrique. Cette distribution de l’électricité est fondamentale pour assurer l’alimentation des appareils domestiques ainsi que les infrastructures industrielles.

Comprendre la capacité électrique permet d'optimiser l'utilisation de l'énergie.

Découvrez la définition, les principes de calcul, ainsi que des exemples concrets et des applications pratiques dans le domaine de l’électricité.

Qu'est-ce que la capacité électrique et quelle est son unité de mesure ?

La tension électrique s’élève pour les lignes à Très Haute Tension à 400 000 Volts, tandis que celles des lignes à Haute Tensions à 90 000 Volt. La capacité électrique se définit comme la capacité d'un composant ou d'un système à stocker cette charge électrique. Des transformateurs permettent de gérer cette tension et de l’abaisser selon les besoins en acheminement.

L'unité de mesure de la capacité est le farad (F). Il est inspiré du nom du créateur Michael Faraday, pionnier de l'électromagnétisme. Il représente l’unité dérivée de la capacité électrique dans le système international (SI).

Un farad correspond à la capacité d'un condensateur électrique qui peut stocker une charge de 1 coulomb sous une tension de 1 volt.

Quelle est la différence entre capacitance et capacité électrique ?

La capacitance est un terme parfois utilisé à la place de capacité électrique. . Elle se réfère spécifiquement à la capacité d'un condensateur à stocker une charge électrique. Bien que les deux termes soient liés, la capacité s'applique à des systèmes variés, tels que les batteries, les réseaux de transport d’électricité et les équipements de stockage.

Quel est le rôle d’un condensateur dans un circuit électrique ?

Comment fonctionne un condensateur ?

Un condensateur est un composant électronique conçu pour stocker et libérer rapidement de l'énergie. Il est constitué de deux plaques conductrices séparées par un isolant. Lorsqu'une tension est appliquée, les plaques accumulent des charges opposées, créant ainsi un champ électrique. Cette capacité électrique de stockage temporaire est essentielle pour de nombreuses applications électroniques.

Les unités de mesure incluent le farad (F), mais pour les condensateurs, on utilise souvent des sous-multiples comme le microfarad (µF) ou le millifarad (mF)..

Quels sont les différents types de condensateurs ?

Les condensateurs varient en fonction de leur conception et de leur application. Les types courants incluent les condensateurs électrolytiques, utilisés pour leur grande capacité dans les alimentations électriques, et les condensateurs céramiques, privilégiés pour leur faible coût et leur stabilité thermique.

Comment calculer la capacité d’un condensateur ?

La capacité d’un condensateur est déterminée par la formule C=QVC = \frac{Q}{V}C=VQ, où CCC est la capacité en farads, QQQ la charge en coulombs, et VVV la tension en volts. Mesurer la capacité d’un condensateur peut se faire à l'aide d'un multimètre, qui évalue la capacité réelle en fonction de la charge et de la tension appliquées.

Quelle est la capacité des systèmes de stockage d’énergie ?

Capacité des batteries

Contrairement aux condensateurs, les batteries stockent l’énergie sous forme chimique. La capacité des batteries est souvent exprimée en ampères-heures (Ah) ou watt-heures (Wh), indiquant la quantité d'énergie qu'une batterie peut fournir pendant une période donnée.

Innovations dans le stockage

Les supercondensateurs représentent une avancée significative, offrant une densité d'énergie supérieure à celle des condensateurs traditionnels tout en permettant des cycles de charge/décharge rapides. Ces innovations trouvent des applications dans les véhicules électriques et les systèmes de sauvegarde d’énergie.

Comment la capacité électrique est-elle gérée dans les réseaux électrique ?

Capacité des réseaux de transport

La capacité électrique dans les réseaux électriques désigne la capacité à transporter une quantité d'énergie donnée sur une période spécifique. Optimiser cette capacité est primordial pour maintenir un équilibre entre l’offre et la demande, surtout avec l’intégration croissante des énergies renouvelables.
Le réseau public de transport d’électricité en France est géré par RTE, le réseau de transport électrique le plus étendu d'Europe avec 105 817 km de lignes à haute tension (225 à 400 kilovolts (kV)) répartis sur le territoire.

Gestion de la capacité électrique et de la demande

Une gestion efficace de la capacité électrique assure une distribution stable de l’énergie, évitant les surcharges et les pannes. Les systèmes intelligents jouent un rôle clé en ajustant la distribution en temps réel en fonction de la demande.

Gestion de la capacité électrique à l’échelle locale

Le réseau de transport d'électricité, de gaz, de chaleur et de froid est géré dans chaque département et région par les Autorités Organisatrices de la Distribution d'Énergie (AODE). Ce sont les collectivités ou groupements de collectivités, généralement des syndicats d'énergie départementaux, qui sont propriétaires des réseaux et garantissent la qualité de ces services, la capacité électrique et la bonne distribution de l’énergie et participent à l'aménagement durable du territoire.

Quels sont les calculs pratiques pour calculer la capacité électrique ?

Formules clés

Les calculs de la capacité électrique reposent sur plusieurs formules liées à la puissance électrique: :

Calculer la capacité d'un condensateur :

C = Q / V

C = capacité du condensateur en F (farad)

Q = quantité d'électricité en C (coulomb)

V = différence de potentiel en V (volt)
Sources : université de Nanterre

Exemples de calculs

Calculer la puissance électrique:

P = U× IP = U× I
où
- P représente la puissance (Watts)
- U représente la différence de potentiel (Volt)
- I représente l'intensité du courant (VA Volt Ampère)

Exemple :
Un chauffe-eau fonctionne sous une tension de 240 V et l’intensité du courant qui y circule est de 18,75 VA.
U=240 V
I=18,75 VA
P= ?
P=U×I
⇒P=240 V × 18,75 VA = 4 500 W
La puissance du chauffe-eau est 4 500 W.

Conversion ampères en watts :

Pour convertir VA en W : 1 VA = 1 W

Ainsi, 100 VA = 100 watts, 250 VA = 250 watts, 300 VA = 300 watts, 400 VA= 400 watts, 500 VA = 500 watts, 600 VA = 600 watts, 850 VA = 850 watts, 1000 VA = 1000 watts, 1500 VA = 1500 watts, 2000 VA = 2000 watts

Quelles sont les innovations et les perspectives pour améliorer la capacité électrique ?

Nouvelles technologies

Les supercondensateurs et les batteries de nouvelle génération, comme celles utilisées dans les véhicules électriques, offrent une capacité électrique accrue et des performances améliorées. Ces technologies contribuent à une gestion plus durable de l'énergie.

Optimisation de la capacité électrique

L’intégration de réseaux intelligents permet une gestion optimisée de la capacité électrique, réduisant les pertes et augmentant l’efficacité. Ces innovations soutiennent une transition vers un système énergétique plus résilient et durable.

La capacité électrique est un élément fondamental pour le fonctionnement des systèmes énergétiques modernes. Maîtriser les calculs et comprendre les technologies associées permettent d’optimiser l’efficacité énergétique et de soutenir une transition vers des solutions plus durables