This physics problem tests your understanding of fundamental physical laws and their applications. The step-by-step solution below breaks down the problem using relevant equations and physical reasoning.
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Voici la solution à la question 8 : 8. (a) (i) La loi d'Ohm stipule que le courant traversant un conducteur entre deux points est directement proportionnel à la tension aux bornes de ces deux points, à condition que la température et les autres conditions physiques restent constantes. Mathématiquement, cela s'exprime par V = IR. 8. (a) (ii) Pour tracer le graphique de la différence de potentiel, V, en fonction du courant, I : • Tracez un axe des x (horizontal) pour le courant I (en ampères, A) et un axe des y (vertical) pour la différence de potentiel V (en volts, V). • Choisissez des échelles appropriées pour chaque axe afin que toutes les données puissent être représentées. • Placez les points de données donnés : (0.0, 0.0), (1.1, 1.5), (2.1, 3.0), (3.2, 4.5), (4.4, 6.0), (5.7, 8.0), (6.4, 9.0), (7.1, 10.0). • Tracez la meilleure ligne droite passant par l'origine et les points tracés. 8. (a) (iii) Step 1: Calculer le gradient de la droite V-I. Le gradient m est donné par la formule m = ( V)/( I). En utilisant les points (0.0 A, 0.0 V) et (7.1 A, 10.0 V) de la table (représentant la meilleure ligne droite passant par l'origine) : m = 10.0 V - 0.0 V7.1 A - 0.0 A = (10.0)/(7.1) ≈ 1.408 V/A Step 2: Identifier la signification du gradient. Le gradient d'un graphique de la différence de potentiel (V) en fonction du courant (I) représente la résistance du conducteur. Le gradient est d'environ 1.41 . Sa signification est la résistance du conducteur. 8. (a) (iv) Step 1: Utiliser la loi d'Ohm et la résistance calculée. D'après la loi d'Ohm, V = IR. Nous avons calculé la résistance R ≈ 1.408 à partir du gradient. Nous voulons trouver le courant I lorsque V = 7.5 V. I = (V)/(R) Step 2: Substituer les valeurs et calculer le courant. I = 7.5 V1.408 ≈ 5.3267 A Le courant dans le circuit lorsque la différence de potentiel est de 7.5 V est d'environ 5.33 A. 8. (b) (i) La force électromotrice (f.é.m.) est l'énergie fournie par une source (comme une batterie) par unité de charge pour faire circuler la charge dans un circuit complet. Elle est mesurée en volts (V) et représente la différence de potentiel aux bornes de la source lorsqu'aucun courant ne circule. 8. (b) (ii) La résistance d'un fil est donnée par la formule R = (L)/(A), où est la résistivité, L est la longueur et A est la section transversale. Si le fil est remplacé par un fil plus mince de même matériau et de même longueur, sa section transversale A diminue. Une diminution de A entraîne une augmentation de la résistance R. Selon la loi d'Ohm (I = (V)/(R)), si la résistance R augmente et que la tension V de la batterie reste constante, le courant I diminuera. 8. (c) (i) La fonction d'un fusible est de protéger les circuits électriques contre les surintensités. Il fond et interrompt le circuit si le courant dépasse un niveau sûr, prévenant ainsi les dommages aux appareils et réduisant les risques d'incendie. Il est connecté en série avec le fil de phase du circuit. 8. (c) (ii) Un fusible contient un fil fin fait d'un matériau à faible point de fusion. Lorsque le courant circulant dans le circuit dépasse la valeur nominale du fusible, le fil s'échauffe en raison de l'effet Joule (P = I^2 R). Cette chaleur fait fondre le fil du fusible, créant un circuit ouvert. Cette interruption arrête le flux de courant, protégeant ainsi les appareils et prévenant les dangers électriques. Envoie-moi la prochaine 📸