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Un élève met en place le circuit illustré dans la figure. Initialement, l’interrupteur un est fermé et l’interrupteur deux est ouvert. Si elle ouvre l’interrupteur un et ferme l’interrupteur deux, le courant dans le
circuit augmentera ou diminuera-t-il?
Dans cette question, nous voulons savoir comment le courant change lorsque
l’interrupteur un est ouvert et l’interrupteur deux est fermé. Pour déterminer le courant total dans un circuit, nous pouvons utiliser la loi d’Ohm
et réarranger l’équation pour faire du courant le sujet de l’équation. Cela signifie que nous pouvons écrire la loi d’Ohm comme le courant 𝐼 est égal à la
différence de potentiel 𝑈 divisée par la résistance 𝑅. La différence de potentiel dans ce circuit est réglée par la pile, que nous noterons
𝑉.
Commençons par considérer la configuration initiale où l’interrupteur un est fermé et
l’interrupteur deux est ouvert et en appelant les conducteurs ohmiques 𝑅 un et 𝑅
deux comme ça. Lorsque l’interrupteur deux est ouvert, il n’y aura pas de courant à travers le
conducteur ohmique 𝑅 deux. Ainsi, le circuit peut être simplifié comme suit. Donc, dans ce circuit, le courant sera égal à la différence de potentiel 𝑈 divisée
par la résistance 𝑅 un. Lorsque l’étudiante ouvre l’interrupteur un et ferme l’interrupteur deux, nous aurons
le circuit suivant. Maintenant, il n’y aura plus de courant dans la partie du circuit contenant
l’interrupteur un. Nous pouvons donc simplifier le circuit pour qu’il ressemble à cela.
Comme on peut le voir ici, nous avons maintenant deux conducteurs ohmiques en
série. Par conséquent, la résistance totale des deux conducteurs ohmiques sera égale à 𝑅 un
plus 𝑅 deux. Et donc le nouveau courant à travers ce circuit sera égal à la différence de
potentiel 𝑈 divisé par 𝑅 total. En tenant compte que la résistance 𝑅 deux ait une résistance non nulle, cela
signifie que le dénominateur sera ici est plus grand que celui de l’ancien
courant. Puisque nous allons diviser par un plus grand nombre, cela signifie que le nouveau
courant sera plus petit que l’ancien courant. Par conséquent, lorsque l’étudiante ouvre l’interrupteur un et ferme l’interrupteur
deux, le courant dans le circuit diminue.
