Transcription de la vidéo
La figure montre un circuit électrique contenant une pile et une lampe. La quantité de charge passant par le point 𝑃 en une seconde est de 12 coulombs. Si la quantité de charge passant le point 𝑃 en une seconde devait doubler, de quel facteur le courant dans le circuit changerait-il?
D’accord, puisque nous parlons de courant ici, commençons par rappeler ce que c’est et comment il est mesuré. Le courant électrique est le flux de charge électrique. Et dans un circuit, le courant mesure la quantité de charge qui passe par un point du circuit en une seconde. Maintenant, dans ce circuit, on nous a dit qu’une charge de 12 coulombs passe par le point 𝑃 chaque seconde. Mais nous voulons nous concentrer sur cela. Si nous doublions la quantité de charge qui passe par le point 𝑃 en une seconde, comment le courant dans le circuit serait-il affecté? Plus précisément, de quel facteur la valeur du courant changerait-elle?
Gardons à l’esprit que lorsque nous disons facteur ici, c’est-à-dire simplement un nombre qui multiplie un autre nombre. Par exemple, si nous doublons la charge passant par le point 𝑃, nous multiplions la charge passant par 𝑃 par un facteur de deux. Cependant, sans même faire de calculs, nous pourrions remarquer que la réponse à cette question se trouve dans la définition du courant électrique lui-même. Le courant est la quantité de charge qui passe par un point en une seconde. Donc, si nous doublons la quantité de chrge qui passe par un point en une seconde, ce qui est la même chose que le courant, il est logique que nous doublions le courant lui-même. C’est une bonne preuve que la réponse est deux.
Pourtant, pour être très confiants dans notre réponse, nous pouvons penser à la relation mathématique entre la charge et le courant. Rappelons la formule du courant électrique : 𝐼 est égal à 𝑄 divisé par 𝑡, où 𝐼 est le courant, 𝑄 représente la charge et 𝑡 est le temps. Dans cette question, nous envisageons multiplier la charge 𝑄 par deux et en nous demandant comment cela affecterait le courant 𝐼. Notons cependant que la valeur du temps 𝑡 reste la même; ça ne change pas. Dans les deux cas, avec et sans le doublement de la quantité de charge, nous ne mesurons que la quantité qui passe par le point 𝑃 en une seconde. Nous avons donc une fraction.
Si nous doublons le numérateur et que nous laissons le dénominateur tel quel, comment la valeur totale de la fraction est-elle affectée? Elle double. Ainsi, si nous doublons la quantité de charge traversant le circuit par seconde, nous doublons le courant dans le circuit. Tout ce que nous devons faire maintenant, c’est de se rappeler que doubler le courant signifie le multiplier par un facteur deux.
Donc, en utilisant simplement notre compréhension du courant électrique, nous avons déterminé que dans le circuit, si la quantité de charge passant par le point 𝑃 en une seconde devait doubler, le courant dans le circuit changerait d’un facteur deux.
