Video Transcript
Laquelle des réponses suivantes explique le mieux comment le courant alternatif est redressé ? (A) Le sens de rotation d’une boucle conductrice dans un générateur est inversé périodiquement. (B) Les sens de connexion d’une boucle conductrice d’un générateur à un circuit externe sont inversés périodiquement. (C) Le sens du champ magnétique autour d’une boucle conductrice dans un générateur est inversé périodiquement.
Dans cette question, on nous demande de réfléchir au redressement d’un courant alternatif et de déterminer laquelle des options données explique le mieux ce processus. Avant que nous puissions trouver cela, rappelons-nous quelques informations sur les générateurs.
Un générateur est un appareil qui convertit l’énergie mécanique en énergie électrique. Cela se fait en appliquant une force mécanique pour faire tourner une boucle de fil dans un champ magnétique uniforme. Lorsque la boucle de fil tourne dans le champ magnétique, un courant est induit dans le fil. Le courant, ainsi induit, est un courant alternatif. Cela signifie que le courant généré change de sens à intervalles réguliers, et dans le cas de ce générateur, il changera de sens à chaque fois que la boucle termine la moitié d’une rotation. Cela peut être un problème si nous avons besoin d’un courant qui soit toujours dans le même sens, c’est-à-dire si nous voulons le redresser.
Redresser un courant signifie transformer un courant alternatif en un courant continu, avec un seul sens. Une façon d’y parvenir pour un générateur est d’utiliser un commutateur. Un commutateur ressemble à un cylindre métallique divisé en deux. Les deux moitiés sont reliées au circuit extérieur par des brosses qui restent en contact avec les moitiés lors de leur rotation. Rappelez-vous que le courant généré dans la boucle est un courant alternatif qui change de sens chaque fois que la boucle termine la moitié d’une rotation.
En ajoutant ce commutateur, la moitié en contact avec chaque brosse change à chaque fois que la boucle effectue une demi-rotation. Cela change à son tour le sens du courant dans le circuit externe chaque demi-rotation, ce qui signifie que le courant formant le courant externe sera toujours dans le même sens. Ce graphique montre maintenant à quoi ressemble le courant généré lorsqu’un commutateur est utilisé.
Examinons maintenant nos options de réponse et déterminons laquelle est la bonne. La première option indique que la rotation de la boucle conductrice dans le générateur est inversée et redresse le courant. Cependant, la boucle de fil dans un générateur ne tourne que dans un sens, ce qui n’expliquerait pas comment le courant est redressé.
L’option suivante indique que le sens de la connexion de la boucle conductrice au circuit externe est inversé. C’est ce que nous avons constaté lors de l’examen de la façon dont les générateurs redressent le courant, c’est donc correct.
La troisième option indique que le courant est redressé lorsque le sens du champ magnétique est inversé périodiquement. Les aimants d’un générateur sont stationnaires, le champ magnétique ne peut donc pas être inversé. C’est donc aussi incorrect.
Par conséquent, la deuxième option, les sens de connexion d’une boucle conductrice dans un générateur à un circuit externe sont périodiquement inversées, est la bonne réponse.
