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Vidéo question :: Déterminer l’effet de l’augmentation de la sensibilité d’un galvanomètre à cadre mobile Physique • Troisième secondaire

Lequel des énoncés suivants décrit correctement un avantage d’augmenter la sensibilité d’un galvanomètre à cadre mobile ? [A] Cela augmente la résolution du galvanomètre. [B] Cela augmente le courant maximal mesurable par le galvanomètre.

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Lequel des énoncés suivants décrit le mieux un avantage d’augmenter la sensibilité d’un galvanomètre à cadre mobile? (A) Cela augmente la résolution du galvanomètre. (B) Cela augmente le courant maximal mesurable par le galvanomètre.

Cette question concerne la sensibilité d’un galvanomètre à cadre mobile. Plus précisément, nous devons identifier la meilleure description de l’avantage obtenu en augmentant la sensibilité. Rappelons qu’un galvanomètre à cadre mobile comporte un écran avec une aiguille qui dévie d’un angle, 𝜃, en réponse à un courant, 𝐼 qui le traverse. L’angle de déviation de l’aiguille indique le courant qui traverse l’appareil. Et de cette façon, un galvanomètre à cadre mobile peut être utilisé pour mesurer un courant.

Rappelons comment la sensibilité d’un galvanomètre à cadre mobile est définie. La sensibilité, 𝑆, est égale à l’angle de déviation, 𝜃, divisé par le courant, 𝐼. Autrement dit, la sensibilité nous indique la déviation de l’aiguille due à un courant qui traverse le galvanomètre. Augmenter la sensibilité, 𝑆, signifie augmenter la valeur de 𝜃 pour une valeur donnée de 𝐼. En d’autres termes, pour une valeur donnée de courant traversant le dispositif, l’aiguille d’un galvanomètre ayant une sensibilité plus grande déviera d’un angle plus grand.

Alors, il doit y avoir le plus petit angle de déviation que nous sommes capables de lire clairement sur un écran de galvanomètre. Étiquetons ce petit angle de déviation comme 𝜃 min. En pratique, cela peut correspondre au plus petit incrément marqué sur l’échelle du galvanomètre et serait probablement de l’ordre de quelques degrés. Imaginons ensuite que nous ayons un galvanomètre avec une sensibilité 𝑆 telle que le plus petit angle de déviation lisible corresponde à un courant mesuré 𝐼 min. Ce courant 𝐼 min est le plus petit courant que nous pouvons mesurer avec précision en utilisant ce galvanomètre particulier. Plus ce courant minimum lisible est petit, plus la résolution du galvanomètre est grande.

Ensuite supposons que nous ayons un deuxième galvanomètre avec deux fois la sensibilité du premier. En remplaçant 𝑆 par deux 𝑆, nous voyons que le côté droit de l’équation de la sensibilité pour le courant minimum mesurable devient deux fois 𝜃 min sur 𝐼 min. Nous pouvons réécrire ceci comme 𝜃 min divisé par un demi fois 𝐼 min. Cette nouvelle façon d’écrire l’équation est utile car elle nous indique que pour un angle de déviation minimum lisible donné 𝜃 min, doubler la sensibilité signifie réduire de moitié le courant minimum qui peut être mesuré. Nous savons qu’une valeur plus petite de ce courant minimum signifie une résolution plus grande. Ainsi, nous avons constaté qu’augmenter la sensibilité signifie augmenter la résolution. C’est l’énoncé donné dans l’option (A).

Considérons l’option (B) selon laquelle augmenter la sensibilité signifie augmenter le courant maximal que le galvanomètre peut mesurer ; nous voyons que ce n’est pas vrai. La sensibilité est le rapport entre l’angle de déviation et le courant. L’augmentation de la sensibilité n’augmente pas le courant maximal mesurable.

La réponse est que la bonne affirmation est celle de l’option (A). L’avantage d’augmenter la sensibilité d’un galvanomètre est qu’il augmente la résolution du galvanomètre.

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