Transcription de la vidéo
Le but d’un générateur est de séparer les charges et de créer une différence de potentiel à ses bornes. Laquelle des formules suivantes relie correctement la différence de potentiel créée aux bornes du générateur, le travail effectué et la quantité de charge séparée ? (A) La différence de potentiel est égale au travail effectué divisé par la charge séparée. (B) La différence de potentiel est égale au travail effectué multiplié par la charge séparée. Ou (C) la différence de potentiel est égale au travail effectué plus la charge séparée.
Dans cette question, on nous demande d’identifier la relation entre trois choses : le travail effectué pour séparer les charges opposées, la quantité de charges qui a été séparée et la différence de potentiel créée entre les charges séparées. Avant de commencer, regardons les unités de chacune de ces grandeurs. La différence de potentiel se mesure en volts, le travail se mesure en joules et la charge en coulombs.
Nous pouvons voir que la formule (C) suggère d’additionner le travail effectué et la charge séparée. Cependant, ces grandeurs ont des unités différentes, donc nous ne pouvons pas les additionner. Nous pouvons donc écarter la formule (C). Et pour faire un peu de place, nous allons la supprimer à l’écran.
Rappelons la définition de la différence de potentiel électrique. La différence de potentiel correspond au travail effectué pour déplacer une charge unitaire entre deux points. Une autre façon de dire cela est que la différence de potentiel est égale au travail effectué pour déplacer une quantité de charge entre deux points par unité de charge. Alors, ce « par unité de charge » est très important. Cela signifie que si nous déplaçons deux charges unitaires en effectuant sur elles le même travail, il faut diviser la différence de potentiel par deux. En général, nous pouvons écrire cela en disant que la différence de potentiel est égale au travail effectué divisé par la charge. Cela correspond parfaitement à la formule (A). Donc, nous pouvons écarter la formule (B) et valider la formule (A) comme étant la bonne réponse.
La formule qui relie correctement la différence de potentiel entre les bornes d’un générateur, le travail effectué et la quantité de charge séparée est la formule qui dit que la différence de potentiel est égale au travail effectué divisé par la charge séparée.