Dans un actionneur électrostatique MEMS, si la tension appliquée entre deux électrodes parallèles est doublée, par combien la force d’attraction électrostatique entre les électrodes est-elle approximativement multipliée ? (l’écartement des électrodes est supposé constant)

Réponse : C. 4

La force électrostatique entre plaques parallèles vaut F = εAV²/(2d²) ; proportionnelle au carré de la tension V, elle est multipliée par 4 lorsque la tension double. Inversement proportionnelle au carré de l’écartement d, elle est aussi multipliée par 4 lorsque l’entrefer est divisé par deux. Les forces MEMS sont faibles : obtenir quelques dizaines de µN peut exiger plusieurs dizaines de V, d’où l’élévation de tension par pompe de charge pour la commande. Il faut aussi noter que seule une force d’attraction s’exerce, quel que soit le signe.