QCM : Bases de l’électricité (11 questions)

Question 1

1. Quelle structure décrit un atome ?

Un nuage d’électrons sans noyau

Un noyau entouré d’un nuage d’électrons

Un noyau formé de protons et d’électrons

Un noyau entouré de neutrons

Explication

Un atome comprend un noyau entouré d’un nuage d’électrons. L’atome sans noyau omet une partie de sa structure, le nuage entouré de neutrons confond les constituants, et le noyau formé d’électrons attribue ces particules au mauvais endroit.

Answer

Un noyau entouré d’un nuage d’électrons

Question 2

2. Un modèle d’atome comporte 8 protons positifs et 8 électrons négatifs. Quelle est sa charge électrique globale ?

Variable selon les neutrons

Positive

Négative

Nulle

Explication

Les charges positives des protons et les charges négatives des électrons se compensent dans un atome neutre. Une charge positive ou négative ignore l’une de ces contributions, tandis que les neutrons ne déterminent pas la charge électrique.

Answer

Le matériau peut conduire l’électricité

Answer

Il se comporte comme un isolant

Answer

Une particule ou une absence d’électron qui transporte une charge électrique.

Answer

Le coulomb

Answer

Mesurer la différence de potentiel entre deux points en le plaçant en parallèle

Answer

Le courant va du potentiel élevé au potentiel faible, tandis que les électrons se déplacent en sens opposé.

Answer

La charge transférée double, car elle est proportionnelle à la durée.

Answer

Elle est divisée par deux, car le même courant se répartit sur une section plus grande.

Answer

La résistivité est une propriété intrinsèque du matériau, tandis que la résistance dépend aussi de la longueur et de la section du fil.

Question 3

3. Dans un matériau, les électrons périphériques peuvent se déplacer librement. Quelle propriété électrique en découle ?

Le matériau bloque le déplacement des charges

Le matériau peut conduire l’électricité

Le matériau conduit grâce aux neutrons mobiles

Le matériau reste isolant à toute température

Explication

La mobilité des électrons périphériques permet au matériau conducteur de transporter des charges électriques. Des électrons liés caractérisent plutôt les isolants, et les neutrons ne sont pas les porteurs décrits pour cette conduction.

Question 4

4. À 0 K, un matériau semi-conducteur est placé dans les conditions ordinaires, sans irradiation. Quel comportement indique sa propriété caractéristique à cette température ?

Il devient conducteur sous irradiation

Il se comporte comme un isolant

Il se comporte comme un conducteur

Il conduit grâce à des électrons libres comme un métal

Explication

Un semi-conducteur est isolant à 0 K, mais peut devenir conducteur dans certaines conditions, notamment à haute température ou sous irradiation. Le choix d’un conducteur métallique confond les catégories, et la conduction par irradiation suppose une condition absente de la situation.

Question 5

5. Qu’appelle-t-on un porteur de charge électrique ?

Une particule ou une absence d’électron qui transporte une charge électrique.

Un matériau qui s’oppose au déplacement des charges dans un circuit.

Une région de l’espace où une charge subit une force électrique.

Une différence de potentiel électrique entre deux points d’un circuit.

Explication

Un porteur de charge est une particule, ou une absence d’électron, qui transporte l’électricité sous forme de charge. Une différence de potentiel décrit une tension entre deux points, et non une entité qui transporte une charge.

Question 6

6. Quelle unité sert à exprimer la charge électrique dans la loi de Coulomb ?

Le volt par mètre

Le newton

Le coulomb

Le farad par mètre

Explication

Dans la loi de Coulomb, les charges électriques sont exprimées en coulombs. Le newton mesure la force électrique, et non la charge.

Question 7

7. Quel est le rôle d’un voltmètre dans un circuit électrique ?

Mesurer la différence de potentiel entre deux points en le plaçant en parallèle

Déterminer la charge électrique transportée pendant une durée donnée

Repérer le sens du champ électrique entre deux points du circuit

Mesurer l’intensité du courant en le plaçant en série

Explication

Le voltmètre sert à mesurer une tension, c’est-à-dire une différence de potentiel entre deux points, et se branche en parallèle. Un ampèremètre mesure l’intensité du courant et se place en série.

Question 8

8. En quoi le sens conventionnel du courant diffère-t-il du déplacement des électrons dans un conducteur métallique ?

Le courant suit le déplacement des électrons, mais va du potentiel faible au potentiel élevé.

Le courant et les électrons se déplacent tous deux du potentiel élevé vers le potentiel faible.

Le courant va du potentiel faible au potentiel élevé, tandis que les électrons suivent ce même sens.

Le courant va du potentiel élevé au potentiel faible, tandis que les électrons se déplacent en sens opposé.

Explication

Le sens conventionnel du courant est défini du potentiel le plus élevé vers le plus faible, alors que les électrons d’un conducteur métallique se déplacent en sens inverse. Confondre le courant avec le déplacement des électrons conduit à leur attribuer à tort la même direction.

Question 9

9. Si une charge $\Delta q$ traverse un circuit pendant une durée $\Delta t$ en courant continu, quel effet produit le doublement de $\Delta t$ sur la charge transférée lorsque l’intensité reste constante ?

La charge transférée devient nulle, car le courant s’équilibre dans le circuit.

La charge transférée reste inchangée, car l’intensité ne varie pas.

La charge transférée double, car elle est proportionnelle à la durée.

La charge transférée est divisée par deux, car elle varie inversement avec la durée.

Explication

À intensité constante, la relation $\Delta q=I\Delta t$ implique que la charge transférée augmente dans la même proportion que la durée. Une intensité inchangée ne maintient donc pas la charge transférée constante lorsque la durée varie.

Question 10

10. Un fil conducteur est remplacé par un fil de même matériau et de même longueur, mais de section deux fois plus grande. Si le courant total reste inchangé, comment évolue la densité de courant ?

Elle quadruple, car la densité dépend du carré de la section.

Elle est divisée par deux, car le même courant se répartit sur une section plus grande.

Elle reste constante, car le courant total dans le fil ne change pas.

Elle double, car une section plus grande favorise le passage des charges.

Explication

La densité de courant correspond au courant par unité de section, donc doubler la section à courant constant la divise par deux. Le courant total reste inchangé, mais cela ne signifie pas que la densité de courant demeure constante.

Question 11

11. Quelles caractéristiques distinguent la résistivité de la résistance d’un fil ?

La résistivité dépend de la longueur du fil, tandis que la résistance est une propriété intrinsèque du matériau.

La résistivité est la même pour tous les matériaux, tandis que la résistance dépend du type de matériau utilisé.

La résistivité est une propriété intrinsèque du matériau, tandis que la résistance dépend aussi de la longueur et de la section du fil.

La résistivité mesure le courant traversant le fil, tandis que la résistance caractérise sa température.

Explication

La résistivité caractérise l’opposition au courant propre au matériau, alors que la résistance d’un fil varie aussi avec sa géométrie, selon $R=\rho\frac{l}{S}$ . Confondre la résistivité avec une grandeur dépendant de la longueur et de la section attribue à cette propriété intrinsèque les facteurs géométriques de la résistance.

QCM : Bases de l’électricité (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle structure décrit un atome ?

2. Un modèle d’atome comporte 8 protons positifs et 8 électrons négatifs. Quelle est sa charge électrique globale ?

3. Dans un matériau, les électrons périphériques peuvent se déplacer librement. Quelle propriété électrique en découle ?

4. À 0 K, un matériau semi-conducteur est placé dans les conditions ordinaires, sans irradiation. Quel comportement indique sa propriété caractéristique à cette température ?

5. Qu’appelle-t-on un porteur de charge électrique ?

6. Quelle unité sert à exprimer la charge électrique dans la loi de Coulomb ?

7. Quel est le rôle d’un voltmètre dans un circuit électrique ?

8. En quoi le sens conventionnel du courant diffère-t-il du déplacement des électrons dans un conducteur métallique ?

9. Si une charge $\Delta q$ traverse un circuit pendant une durée $\Delta t$ en courant continu, quel effet produit le doublement de $\Delta t$ sur la charge transférée lorsque l’intensité reste constante ?

10. Un fil conducteur est remplacé par un fil de même matériau et de même longueur, mais de section deux fois plus grande. Si le courant total reste inchangé, comment évolue la densité de courant ?

11. Quelles caractéristiques distinguent la résistivité de la résistance d’un fil ?

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1. Quelle structure décrit un atome ?

2. Un modèle d’atome comporte 8 protons positifs et 8 électrons négatifs. Quelle est sa charge électrique globale ?

3. Dans un matériau, les électrons périphériques peuvent se déplacer librement. Quelle propriété électrique en découle ?

4. À 0 K, un matériau semi-conducteur est placé dans les conditions ordinaires, sans irradiation. Quel comportement indique sa propriété caractéristique à cette température ?

5. Qu’appelle-t-on un porteur de charge électrique ?

6. Quelle unité sert à exprimer la charge électrique dans la loi de Coulomb ?

7. Quel est le rôle d’un voltmètre dans un circuit électrique ?

8. En quoi le sens conventionnel du courant diffère-t-il du déplacement des électrons dans un conducteur métallique ?

9. Si une charge Δq\Delta qΔq traverse un circuit pendant une durée Δt\Delta tΔt en courant continu, quel effet produit le doublement de Δt\Delta tΔt sur la charge transférée lorsque l’intensité reste constante ?

10. Un fil conducteur est remplacé par un fil de même matériau et de même longueur, mais de section deux fois plus grande. Si le courant total reste inchangé, comment évolue la densité de courant ?

11. Quelles caractéristiques distinguent la résistivité de la résistance d’un fil ?

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9. Si une charge $\Delta q$ traverse un circuit pendant une durée $\Delta t$ en courant continu, quel effet produit le doublement de $\Delta t$ sur la charge transférée lorsque l’intensité reste constante ?