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Vidéo question :: Comprendre les changements de valeur sur l’échelle d’un ampèremètre à fil chaud Physique • Troisième secondaire

Dans laquelle des images suivantes d’une échelle d’ampèremètre à fil chaud la même augmentation de courant pourrait être indiquée lorsque l’aiguille de l’ampèremètre passe de A à B comme lorsque l’aiguille de l’ampèremètre passe de C à D ? [A] Option A [B] Option B [C] Option C

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Transcription de la vidéo

Dans laquelle des images suivantes d’une échelle d’ampèremètre à fil chaud la même augmentation de courant pourrait être indiquée lorsque l’aiguille de l’ampèremètre passe de A à B comme lorsque l’aiguille de l’ampèremètre passe de C à D ? Est-ce (A), (B) ou (C) ?

Pour répondre à cette question, il sera utile de rappeler quelques informations sur les ampèremètres à fil chaud et sur la façon dont ce type d’échelle indique différentes valeurs de courant.

On sait que les ampèremètres à fil chaud mesurent le courant en fonction de la dilatation thermique d’un fil. Habituellement, la lecture du courant par l’ampèremètre est indiquée par la position d’une aiguille ou d’un bras sur l’échelle. Mais notons qu’aucune des possibilités de réponse ne montre d’aiguille. Ce n’est pas grave, car dans cette question, on ne cherche pas à lire la valeur représentée sur l’échelle. On se concentre plutôt sur la comparaison des variations de la valeur du courant, qui sont indiquées par les flèches rouges.

Rappelons que sur une échelle d’un ampèremètre à fil chaud, des variations égales de la valeur de courant ne sont pas représentées par des variations égales de la distance le long de l’échelle. En effet, l’énergie dissipée par le fil chaud, qui augmente avec la température du fil, est proportionnelle au courant au carré. Ainsi, une échelle pour des incréments égaux de courant affichera des marquages séparés par une distance croissante augmentant avec le courant, comme indiqué dans cet exemple de diagramme. Sachant cela, examinons de plus près les possibilités de réponse.

On souhaite identifier lequel pourrait montrer deux changements égaux de courant, comme indiqué par les flèches. Les choix (A) et (C) semblent chacun montrer deux changements de distance à peu près égaux le long de l’échelle. On a déjà établi que des variations égales du courant ne sont pas représentées par des variations égales de la distance le long de l’échelle. Ainsi, les changements égaux de distance indiqués dans ces possibilités de réponse doivent correspondre à des changements inégaux de courant. Par conséquent, on peut éliminer ces possibilités de réponse.

La réponse (B) comporte cependant des flèches qui ne montrent pas des changements égaux de distance. La variation de distance de A à B est beaucoup plus petite que la variation de distance de C à D. Comme nous l’avons noté précédemment dans cet exemple de diagramme, c’est ce que l’on s’attend à voir pour des changements égaux de courant en raison de la non-linéarité d’une échelle d’ampèremètre à fil chaud. La réponse (B) est alors la bonne réponse. Parmi les trois possibilités proposées, c’est la seule qui pourrait montrer la même augmentation de courant indiquée lorsque l’aiguille de l’ampèremètre passe de A à B que lorsque l’aiguille passe de C à D.

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