La mission Grace-Fo (4)

Dans cette vidéo, Théobald de Studio explique le fonctionnement d'un accéléromètre utilisé dans le cadre d'une mission de Grasse-Faux pour mesurer le champ gravitationnel terrestre. L'accéléromètre utilise une masse d'épreuve placée au centre d'une cage électrostatique qui subit un déplacement en réponse à une force non gravitationnelle. Ce déplacement modifie la capacité des condensateurs du dispositif. L'étude se concentre sur un condensateur plan dont l'armature mobile est constituée par la face gauche de la masse d'épreuve. En l'absence de force non gravitationnelle, la capacité du condensateur est définie par la formule C = Y0S / (E + X), où Y0 est la permittivité électrique du vide, S est la surface en regard des armatures, E est la distance entre les armatures et X est le déplacement de la masse mobile. On observe donc une relation inverse entre le déplacement X et la capacité C. En ce qui concerne le champ électrique, il est déterminé par E = U / (E + X), où U est la tension appliquée entre les armatures du condensateur plan. L'armature mobile est soumise au champ E1 créé par l'armature fixe, et les lois de l'électrostatique montrent que E1 = E / 2. Ainsi, l'armature mobile subit une force F opposée à E. Parmi les quatre schémas donnés, le schéma 2 correspond à la représentation correcte du champ électrique E et de la force électrique F. Enfin, dans un dernier exercice, on nous présente un dispositif où la masse d'épreuve est mobile entre deux armatures fixes opposées. Les forces électrostatiques exercées par les armatures fixes se compensent, ce qui conduit à l'égalité des champs électriques à droite et à gauche, soit ED = EG.