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Vidéo de question : Rappel de l’effet d’une différence de potentiel électrique sur les électrons dans un fil Sciences

Le schéma montre les électrons et les noyaux atomiques dans une section de fil de cuivre. Les cercles bleus représentent les électrons et les cercles rouges représentent les noyaux atomiques. Une différence de potentiel électrique est établie entre l’extrémité gauche et l’extrémité droite du fil. Laquelle des affirmations suivantes décrit le mieux ce qui va se passer dans le fil ? [A] Les électrons vont se déplacer vers le centre du fil. [B] Les électrons vont commencer à se déplacer vers une extrémité du fil. [C] Les électrons vont se déplacer à l’extérieur du fil. [D] Il ne va rien se passer.

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Transcription de vidéo

Le schéma montre les électrons et les noyaux atomiques dans une section de fil de cuivre. Les cercles bleus représentent les électrons, et les cercles rouges représentent les noyaux atomiques. Une différence de potentiel électrique est établie entre l’extrémité gauche et l’extrémité droite du fil. Laquelle des affirmations suivantes décrit le mieux ce qui va se passer dans le fil ? (A) Les électrons vont se déplacer vers le centre du fil. (B) Les électrons vont commencer à se déplacer vers une extrémité du fil. (C) Les électrons vont se déplacer à l’extérieur du fil. (D) Il ne va rien se passer.

Cette question concerne le comportement des électrons dans un fil de cuivre lorsqu’une différence de potentiel électrique est présente. Rappelons qu’un fil de cuivre est conducteur. Cela signifie que les électrons peuvent se déplacer librement entre les atomes d’un fil de cuivre. Rappelons également que si une différence de potentiel électrique est établie entre les deux extrémités du fil, cela se traduira par un courant électrique dans le fil. Et maintenant, rappelons qu’un courant électrique est un flux de charges électriques dans une seule direction.

Nous voyons alors qu’une différence de potentiel électrique aux extrémités gauche et droite du fil entraînera le déplacement des électrons dans le fil dans une seule direction. Cela signifie que la réponse (D) doit être rejetée, car elle indique que rien ne se produira. Et nous savons que quelque chose va arriver : un courant électrique sera produit et les électrons vont se déplacer dans le fil. Les autres options indiquent toutes que les électrons vont se déplacer, mais chaque option décrit différentes directions pour le mouvement des électrons. Nous devons déterminer quelle option décrit correctement le mouvement des électrons.

L’option (C) indique que les électrons vont se déplacer à l’extérieur du fil. Rappelons que puisque le cuivre est un conducteur, les électrons peuvent se déplacer librement entre les atomes d’un fil de cuivre. Maintenant, un électron ne peut pas sortir du fil en se déplaçant entre les atomes qui se trouvent dans le fil. Nous devons donc rejeter la réponse (C).

La réponse (A) indique que les électrons vont se déplacer vers le centre du fil. Pour que les électrons se déplacent vers le centre du fil, certains électrons doivent se déplacer vers la gauche, tandis que d’autres doivent se déplacer vers la droite. Si cela se produisait, les électrons ne pourraient pas tous se déplacer dans la même direction. Nous avons cependant vu qu’une différence de potentiel électrique produit un courant électrique, ce qui signifie que les électrons se déplacent tous dans une seule direction. Il faut donc rejeter la réponse (A).

La bonne réponse est la (B). Les électrons vont commencer à se déplacer vers une extrémité du fil lorsqu’une différence de potentiel électrique est établie entre les extrémités du fil.

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