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Dans l’image suivante de l’échelle d’un ampèremètre à fil chaud, est-ce que l’augmentation du courant indiquée lorsque l’aiguille de l’ampèremètre passe de 𝐴 à 𝐵 est égale à l’augmentation du courant indiquée lorsque l’aiguille de l’ampèremètre change de 𝐵 à 𝐶 ? La longueur de la flèche de 𝐴 à 𝐵 est égale à la longueur de la flèche de 𝐵 à 𝐶.
Rappelons que les échelles des ampèremètres à fil chaud sont non linéaires, ce qui signifie que lors de la lecture d’un cadran d’un ampèremètre à fil chaud pour obtenir une valeur de courant, des changements égaux de distance indiqueront des changements qui ne sont pas égaux pour la valeur du courant. C’est parce que la relation entre le courant et la distance parcourue par cette aiguille n’est pas linéaire. Et plus précisément, le mouvement de l’aiguille du cadran est proportionnel au carré du courant. Cela signifie que l’aiguille doit parcourir une distance de plus en plus grande pour obtenir la même augmentation de courant à chaque fois.
Donc, parce que la question nous dit que la longueur de la flèche de 𝐴 à 𝐵 est égale à la longueur de la flèche de 𝐵 à 𝐶 et 𝐵 à 𝐶 est plus loin dans l’échelle de l’ampèremètre à fil chaud, cela signifie que la distance entre 𝐴 et 𝐵 indique une variation de courant plus importante que la distance de 𝐵 à 𝐶, ce qui signifie que non, l’augmentation du courant entre les deux distances différentes n’est pas la même.
Mais pourquoi ? La plupart des autres ampèremètres n’ont pas cette échelle bizarre non linéaire? Eh bien, la réponse a à voir avec le terme « chaud » de cet ampèremètre à fil chaud. Lorsqu’il y a un courant à travers le fil chaud, le mouvement de charge électrique fait chauffer le fil. Nous représentons cette chaleur avec la variable 𝑄. Et il s’avère que cette chaleur produite est proportionnelle au carré du courant passant par ce fil chaud.
Cela signifie que si vous doublez le courant, vous augmenterez la chaleur dans le fil de quatre fois ou vous la quadruplerez. Et tous les mécanismes d’un ampèremètre à fil chaud - la poulie, le ressort, la corde et le fil chaud lui-même - utilisent l’expansion du métal de ce fil chaud, qui arrive lorsqu’il se réchauffe afin de produire un mouvement dans l’aiguille du cadran, ce qui signifie essentiellement que ce mouvement de l’aiguille est proportionnel à la chaleur dans le fil chaud 𝑄, ce qui explique pourquoi le mouvement de l’aiguille est proportionnel au carré du courant dans le fil.
