Transcription de la vidéo
Si la f.é.m. d’un générateur ne change pas lorsqu’il est connecté à un circuit, laquelle des conditions suivantes doit être respectée concernant les charges aux bornes du générateur ? (A) La quantité de charges positives au niveau de la borne positive du générateur ne varie pas mais la quantité de charges négatives au niveau de la borne négative varie. (B) La quantité de charges positives au niveau de la borne positive du générateur varie mais la quantité de charges négatives au niveau de la borne négative ne varie pas. Ou (C) La quantité de charges positives au niveau de la borne positive du générateur ne varie pas et la quantité de charges négatives au niveau de la borne négative ne varie pas.
Dans les circuits électriques, on représente généralement un générateur de cette manière, où chaque segment représente une des bornes du générateur. Il y a une borne chargée positivement et une borne chargée négativement. Pour répondre à cette question, nous allons représenter le générateur de manière légèrement différente, comme ceci. Ici, nous avons dessiné quelques charges au niveau de chaque borne. Les charges positives sont représentées en rouge et les charges négatives en bleu. Dans ce générateur, les charges opposées ont été séparées. Il y a une charge totale positive ici, une charge totale négative ici, et ces deux zones chargées sont séparées d’une certaine distance.
Rappelons que les charges de signes opposés s’attirent. Il existe une force attractive entre les charges positives et les charges négatives qui les attire les unes vers les autres. Afin de garder les charges opposées séparées au niveau des deux bornes du générateur, il faut exercer un travail sur ces charges. Lorsqu’on exerce un travail sur ces charges, on peut leur fournir assez d’énergie pour vaincre la force attractive et elles restent ainsi séparées. Cela crée une différence de potentiel électrique entre les deux bornes du générateur. Cette différence de potentiel est aussi appelée f.é.m. En bref, comme il y a séparation de charges aux bornes du générateur, il y a aussi une f.é.m. aux bornes du générateur. L’intensité de cette f.é.m. dépend de la quantité de charges qui est séparée.
Si la quantité de charge au niveau de chaque borne augmente, c’est-à-dire si la borne positive augmente sa charge positive et la borne négative augmente sa charge négative, il faudra fournir davantage de travail pour séparer toutes les charges positives et négatives supplémentaires. Cela correspond à une f.é.m. plus grande aux bornes du générateur. De même, si la quantité de charges au niveau de chaque borne diminue, il faudra fournir moins de travail pour séparer les charges. Cela correspond à une f.é.m. plus faible aux bornes du générateur.
Dans cette question, on nous dit que la f.é.m. du générateur ne change pas lorsqu’il est connecté au circuit. Cela signifie que le nombre de charges au niveau de chaque borne ne varie pas. Si nous regardons les propositions données, nous voyons que cela correspond à la proposition (C). La quantité de charges positives au niveau de la borne positive du générateur ne varie pas mais la quantité de charges négatives au niveau de la borne négative varie. Donc, la bonne réponse à cette question est la proposition (C).