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Vidéo de question : Comprendre le courant dans un galvanomètre à cadre mobile Physique

La figure montre un galvanomètre à cadre mobile. La déviation maximale de l’aiguille du galvanomètre se produit lorsque les bobines du galvanomètre transportent un courant d’une amplitude de 150 𝜇A. Lequel des énoncés suivants doit être vrai pour le courant 𝐼 qui passe du contact 𝐴 au contact 𝐵 ? [A] 𝐼 = −150 𝜇A [B] 𝐼 = 150 𝜇A [C] 𝐼 = 0 𝜇A [D] (150 > 𝐼 > 0) 𝜇A [E] (−150 < 𝐼 < 0) 𝜇A

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Transcription de vidéo

La figure montre un galvanomètre à cadre mobile. La déviation maximale de l’aiguille du galvanomètre se produit lorsque les bobines du galvanomètre transportent un courant d’une amplitude de 150 microampères. Lequel des énoncés suivants doit être vrai pour le courant 𝐼 qui passe du contact 𝐴 au contact 𝐵 ? (A) 𝐼 est égal à moins 150 microampères. (B) 𝐼 est égal à 150 microampères. (C) 𝐼 est égal à zéro microampère. (D) 𝐼 est compris entre zéro et 150 microampères. (E) 𝐼 est compris entre moins 150 et zéro microampères.

Pour commencer, rappelons que le but d’un galvanomètre à cadre mobile est de détecter et d’indiquer le courant électrique. Ce sont l’échelle et l’aiguille ou le pointeur ici qui indiquent à l’utilisateur la valeur et le signe ou le sens du courant dans ses bobines. Dans cette question, on nous a dit que lorsque le courant atteint une valeur de 150 microampères, l’aiguille dévie à son angle maximal sur l’échelle. Cette caractéristique peut être vue sur la figure, car les valeurs limites indiquées sur la balance sont moins 150 microampères et plus 150 microampères.

Puisque l’échelle est capable d’indiquer une valeur égale pour les valeurs positives et négatives, nous voyons que zéro se situe exactement au milieu. Donc, si les bobines n’avaient pas de courant, l’aiguille indiquerait zéro microampère. Mais nous pouvons voir que ce n’est pas le cas ici parce que l’aiguille n’est pas alignée avec le zéro. Cela signifie qu’il y a une valeur de courant non nulle dans les bobines, et nous devrions éliminer le choix de réponse (C).

Pourtant, l’aiguille est plus proche de zéro que chacune des valeurs extrêmes, plus ou moins 150 microampères. Bien que ces valeurs soient clairement indiquées sur la balance, l’aiguille ne pointe pas non plus vers elles. Nous savons donc que les choix de réponses (A) et (B) sont également faux.

Les deux choix de réponse restants suggèrent simplement que le courant dans les bobines est positif ou négatif. Rappelez-vous que le signe du courant est indiqué sur l’échelle par un signe plus ou moins de chaque côté de la marque zero. Donc, ces valeurs à gauche de la marque zéro sont négatives, jusqu’à moins 150 microampères. Mais de toute évidence, l’aiguille n’est pas dans cette région, donc la valeur du courant n’est pas négative. Et nous pouvons éliminer l’option (E).

Par conséquent, l’option (D) semble assez bonne. Et juste pour confirmer, nous pouvons nous entraîner à lire le courant sur l’échelle. L’aiguille pointe vers la deuxième marque dans la région positive de la balance, où il y a 10 graduations jusqu’à 150 microampères. Ainsi, chaque graduation indique 15 microampères, il semble donc que le bras indique une valeur d’environ 30 microampères. Cela se situe dans l’intervalle donné par le choix de réponse (D), 𝐼 est compris entre zéro et 150 microampères. Par conséquent, (D) est la bonne réponse.

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