Transcription de la vidéo
Le mouvement d’un générateur de courant alternatif aux instants successifs 𝑡 un, 𝑡 deux et 𝑡 trois est représenté sur trois images. La sortie du courant est redressée à l’aide d’un commutateur. Quelle courbe sur le graphique montre correctement la sortie du générateur entre 𝑡 un et 𝑡 trois ? Les flèches vertes représentent le courant induit.
Pour répondre à cette question, rappelons comment fonctionne le courant induit dans une bobine comme celle-ci. Le courant induit dans la bobine par un champ magnétique est maximal lorsque le plan de la bobine est parallèle aux lignes de champ magnétique. En regardant les images, nous pouvons voir que la figure à l’instant 𝑡 deux correspond à cette position, car les lignes de champ magnétique vont du nord au sud. Cela signifie que le courant induit maximal possible se produit à l’instant 𝑡 deux, et puisque 𝑡 deux se produit entre 𝑡 un et 𝑡 trois, l’ordre dans lequel ces trois instants se produisent sur l’axe horizontal de notre graphique ressemblera à ceci.
Puisque le courant induit doit également être à son maximum à l’instant 𝑡 deux, cet instant spécifique doit correspondre au centre même de la courbe. Le temps 𝑡 deux ne peut pas apparaître à l’une des extrémités de l’axe du temps car ce n’est pas le plus petit temps - 𝑡 un est plus petit - et ce n’est pas non plus le plus grand ; 𝑡 trois est plus grand. Si nous regardons maintenant les positions des bobines aux deux instants 𝑡 un et 𝑡 trois, nous voyons que la bobine est inclinée horizontalement du même angle dans les deux cas. Autrement dit, la bobine est à la même distance angulaire par rapport à l’horizontal. Par conséquent, la même intensité de courant sera induite dans la bobine à ces deux instants. Nous devrions nous attendre alors à ce que le graphique montre la même valeur du courant à ces deux instants.
Avec cela en tête, nous pouvons identifier les positions probables de 𝑡 un et 𝑡 trois sur le graphique. Le courant à ces moments doit avoir la même intensité et doit également être indiqué par une seule des courbes sur le graphique. Puisque 𝑡 un est inférieur à 𝑡 deux et 𝑡 trois est supérieur, 𝑡 un doit être quelque part à gauche de 𝑡 deux, alors que 𝑡 trois est quelque part à sa droite. Nous pouvons maintenant voir que la seule façon pour le courant à 𝑡 deux soit maximum, alors que le courant induit à 𝑡 un et 𝑡 trois est égal et inférieur à cette valeur maximale, est la courbe colorée en bleu.
La bonne option doit alors être cette courbe. C’est la courbe bleue sur le graphique qui montre correctement la sortie du générateur entre les instants 𝑡 un et 𝑡 trois.