Transcription de la vidéo
Quelle grandeur mesure un ampèremètre à fil chaud ? (A) la température, (B) la fréquence, (C) le courant, (D) toutes les réponses sont correctes.
Pour déterminer laquelle de ces réponses est correcte, considérons chacun des composants d’un ampèremètre à fil chaud. Un ampèremètre à fil chaud, également connu sous le nom d’ampèremètre thermique, est l’ampèremètre utilisé dans les circuits à courant alternatif. Si nous ouvrons cet ampèremètre à fil chaud, nous constatons qu’il est composé de nombreux composants étranges. Quand il y a un courant dans l’ampèremètre, il se divise le long d’un chemin parallèle, avec un chemin contenant une résistance de shunt et l’autre chemin contenant une variété de composants qui ne sont généralement pas dans un circuit. Plus précisément, tout ce qui se trouve à droite de ces deux cercles est un objet qui n’est généralement pas dans un circuit.
Passons en revue chacun de ces composants, en commençant par les parties directement connectées au circuit. Ce sont des fils de platine-iridium auxquels une corde de soie est attaché à une extrémité. L’autre extrémité de la corde est attaché à un ressort, ce qui maintient la soie sous tension. Le milieu de cette corde est également enroulé autour de la poulie au centre ici. Et au centre de cette poulie se trouve une aiguille, dont l’extrémité peut pointer vers différentes parties d’un cadran au-dessus. Ce cadran peut être vu à l’extérieur de l’ampèremètre à fil chaud pour que nous puissions le lire. Nous constatons que comme il s’agit d’un ampèremètre, le cadran mesure en unités d’ampère, qui est l’unité SI du courant.
Mais mesurons-nous vraiment le courant ici ? Le nom « fil chaud » semble impliquer que nous avons affaire à la température d’une manière ou d’une autre. Et en effet, nous travaillons, en particulier avec la température des fils de platine-iridium. Ces fils sont les fils chauds qui donnent leur nom à l’appareil, car ils chauffent du fait d’un processus appelé dissipation résistive. La dissipation résistive est un processus qui se produit dans tout circuit qui a du courant qui passe dans une résistance. Lorsque la charge électrique passe dans une résistance, une partie de l’énergie électrique du courant est convertie en énergie thermique, provoquant un réchauffement de la résistance.
Chaque fois que nous regardons des schémas électriques, nous supposons généralement que les fils de connexion n’ont aucune résistance, ce qui signifie qu’aucune dissipation résistive ne se produit dans les fils. Mais en réalité, les fils ont une faible résistance. Et ces fils de platine-iridium ont une résistance plus élevée que les autres fils de connexion, parce que nous voulons que ces fils chauffent. En effet, lorsque le métal se réchauffe, il se dilate légèrement. Une légère expansion de ces fils de platine-iridium entraînera un léger relâchement du fil de soie attaché. Étant donné que le fil est maintenu sous tension par le ressort, un relâchement entraînera une légère traction vers le ressort, provoquant une rotation de la poulie attachée et une rotation différente de l’aiguille du cadran.
Donc, il y a en fait plusieurs choses que nous pourrions mesurer avec cet ampèremètre à fil chaud. Il y a le courant dans le fil de platine-iridium, la température de ce fil, la tension dans la corde de soie et la rotation de la poulie. Pourtant, après tout cela, les unités dans lesquelles le cadran mesure sont des ampères, ce qui signifie que la grandeur mesurée par cet ampèremètre à fil chaud doit être le courant.
Ce qui compte, ce sont les unités finales. Peu importe les étapes que vous avez suivies pour y arriver. Ces étapes, dans ce cas, comprennent qu’un courant spécifique correspond à une température spécifique dans les fils platine-iridium, les faisant se dilater, ce qui détend la tension de la corde de soie, actionnant le pivotement de la poulie et donc de l’aiguille du cadran. Bien qu’il existe différentes grandeurs dans le processus de mesure, chacune n’est qu’une étape pour finalement mesurer le courant dans les fils de platine et d’iridium. La bonne réponse est (C), le courant.