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Le graphique montre la différence de potentiel en fonction du temps pour trois sources de courant.
Alors, avant de passer à nos questions, jetons un coup d’œil sur ce graphique. Nous voyons que cela nous montre la différence de potentiel en fonction du temps pour ces trois sources de courant. L’une d’elles est marquée en vert. L’autre est b en bleu et c en rouge. Sachant cela, passons à notre première question.
Quelles sont les deux sources de courant qui ont une différence de potentiel d’une amplitude toujours non négative ?
Non négatif signifie qu’une valeur peut être nulle ou positive. Mais elle ne peut pas être inférieur à zéro. En regardant nos trois sources de courant tracées, nous voyons que la source c, celle en rouge, passe définitivement en dessous de l’axe horizontal. Elle a des valeurs de différence de potentiel négatives. En revanche, la source a, qui est toujours positive, et b, qui est positive ou nulle, n’atteignent jamais des valeurs négatives. Voilà donc notre réponse à cette question. Ce sont les sources a et b qui sont toujours non négatives.
La question suivante demande quelle source de courant présente une différence de potentiel constante dans le temps ?
En regardant notre graphique, nous voyons que la source a, la courbe verte, a toujours la même valeur. Elle semble être de 140 volts. C’est la seule courbe des trois qui ne varie pas avec le temps. Donc, a est notre réponse. La différence de potentiel de cette source reste constante sur l’échelle de temps indiquée. Ok, passons à quelques autres questions sur ce graphique.
La prochaine chose que nous voulons savoir est quelle est la tension de crête de la source c ?
De notre graphique, nous pouvons dire que la source c est la courbe rouge. Et la tension de crête est la tension maximale que la courbe atteint en oscillant de haut en bas. Pour trouver cette valeur, nous allons indiquer la partie la plus haute de la courbe pour cette source. Et puis nous allons tracer une ligne horizontale vers l’axe vertical.
Nous voyons que cette droite croise cet axe entre 150 et 100 volts. Plus précisément, nous pouvons diviser cette étendue en cinq parties uniformément marquées. Chaque partie représente alors une différence de 10 volts. Notre ligne horizontale croise l’axe à deux marquages au-dessus de 100 volts. Puisque chacune des deux parties représente une différence de 10 volts, cela signifie que notre ligne croise l’axe à 120 volts. Nous allons écrire cela comme réponse, la tension de crête de la source c.
Ensuite, nous avons la même question mais cette fois à propos de la source b. Pour le savoir, nous allons commencer par situer le point le plus élevé, la crête, sur la courbe bleue. C’est pour la source b. Nous voyons que cette source a une valeur maximale identique à la valeur maximale de la source c. En d’autres termes, si nous traçons une ligne horizontale à partir de cette valeur maximale, elle serait verticalement au même niveau que le maximum pour la source c. Cela nous indique que si nous suivons cette ligne jusqu’à l’axe vertical, nous obtiendrons le même résultat que précédemment. La source b a la même tension maximale ou de crête que la source c, 120 volts. Enfin, nous passons à notre dernière question.
Laquelle des sources de courant indiquées dans le graphique est la plus susceptible d’être produite par une dynamo contenant un commutateur ?
La chose importante à savoir ici est ce que fait un commutateur. Un commutateur ressemble un peu à ceci, comme un anneau métallique divisé en deux moitiés. Quand un anneau fendu de ce type est intégré dans un générateur qui fonctionne par induction électromagnétique, cela a pour effet de faire circuler tout le courant généré par le générateur dans le même sens. En d’autres termes, la différence de potentiel a toujours le même signe. Et, par convention, c’est un signe positif.
Un commutateur, en d’autres termes, prendrait une différence de potentiel variant de manière sinusoïdale. Et il prendrait toutes les valeurs négatives et les inverserait par rapport à l’axe horizontal. C’est-à-dire que si nous avions un graphique qui ressemblait à ceci, l’introduction d’un commutateur dans le circuit serait d’inverser les parties négatives de cette courbe. Cette ligne en pointillés que nous avons laissé pour la comparaison. La partie réelle de la courbe, une fois que le commutateur est impliqué, est tout ce qui se trouve au-dessus de l’axe horizontal.
Nous pouvons maintenant revenir à notre graphique et voir si l’une des trois sources de courant génère un graphique qui ressemble à ce que nous avons vu ici. Et, en effet, nous voyons que la source de courant b, celle en bleu, ressemble à ceci. Cette courbe laisse penser, qu’à l’origine, la moitié de ces points se trouvaient peut-être sous l’axe horizontal. Mais, alors, un commutateur a été inséré dans le système, faisant du générateur une dynamo. Et toutes ces valeurs négatives ont été inversées ou rectifiées au-dessus de cet axe horizontal.
Tout cela pour dire que la source de courant b est la plus susceptible d’avoir été produite par une dynamo contenant un commutateur. En effet, cette courbe tension-temps ressemble beaucoup à une courbe sinusoïdale qui a été rectifiée soit entièrement amenée au-dessus de l’axe horizontal par un commutateur.
