La mission Grace-Fo (4)

Dans cette vidéo, Théobald de Studio nous explique le fonctionnement d'un accéléromètre utilisé dans le cadre de la mission Grasse-Faux. L'accéléromètre permet d'accéder au champ gravitationnel terrestre en mesurant les forces non gravitationnelles. L'accéléromètre est composé d'une masse d'épreuve située au centre d'une cage électrostatique. Cette masse subit un déplacement lorsque soumise à une force non gravitationnelle, ce qui modifie la capacité des trois paires de condensateurs. Dans cette étude, on se concentre sur un condensateur plan avec une armature mobile à gauche et une armature fixe. Une tension U est appliquée entre les deux armatures. L'influence du déplacement X, choisi comme positif, sur la capacité C du condensateur est discutée. La capacité C est inversément proportionnelle à X, donc si X augmente, C diminue. L'expression du champ électrique E entre les plaques du condensateur est déterminée en fonction de U, E, X et du vecteur unitaire i. On rappelle que le champ électrique entre deux plaques parallèles a pour norme U/D et est dirigé de la plaque positive vers la plaque négative. Ainsi, E est égal à U/(E+X) et est porté par le vecteur unitaire i. L'armature mobile est soumise au champ E1 créé par l'armature fixe. Selon les lois de l'électrostatique, E1 est égal à E/2. La force mécanique subie par l'armature mobile, modélisée par F, est opposée à E. Parmi les quatre schémas proposés, le deuxième représente correctement le champ électrique E et la force électrique F car E va du plus vers le moins et F est opposée à E. Dans la dernière question, on explique que le condensateur est associé à un deuxième condensateur et que la masse d'épreuve est mobile entre les deux armatures fixes. Les forces électrostatiques exercées par les deux armatures fixes se compensent, donc leur somme est nulle. Cela entraîne que les champs électriques EG à gauche et ED à droite sont égaux. Ainsi, la relation entre les champs électriques EG et ED est que EG = ED. Ce cours explique donc le fonctionnement d'un accéléromètre dans le contexte de la mission Grasse-Faux et comprend des explications sur la capacité du condensateur, le champ électrique et les forces électriques.