QCM : Dipôles électriques et électrocardiogramme — 27 questions

Questions et réponses du QCM

1. Concernant le travail d’une force :

Le travail est défini sans déplacement du point d’application de la force.
La force responsable du travail est une grandeur vectorielle.
Le travail possède nécessairement une direction dans l’espace.
Le travail est une grandeur scalaire ou algébrique.
Le travail correspond à une énergie dépensée lors du déplacement du point d’application.

La force responsable du travail est une grandeur vectorielle.

Explication

Le travail correspond à l’énergie dépensée par une force lorsque son point d’application se déplace. Il est scalaire, contrairement à la force qui est vectorielle.

2. Concernant la superposition des champs électriques, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Le champ total est déterminé par le champ de la charge la plus proche, sans contribution des autres charges.
La superposition des champs consiste à additionner uniquement leurs normes.
Le champ électrique total est obtenu par une somme vectorielle des champs unitaires.
La direction du champ total peut différer de celle de chacun des champs unitaires.
Deux champs opposés peuvent se compenser en un point donné.

Le champ électrique total est obtenu par une somme vectorielle des champs unitaires.

Explication

Le champ électrique total s’obtient en additionnant vectoriellement les champs produits par chaque source. Cette addition tient compte à la fois des valeurs et des directions des champs unitaires.

3. Une membrane au repos est caractérisée par :

Un intérieur de membrane électriquement négatif.
Un potentiel de membrane égal à -90 mV dans ce document.
Un extérieur négatif par rapport à l’intérieur.
Un front de dépolarisation produisant en permanence un dipôle dans la membrane au repos.
Un extérieur de membrane électriquement positif.

Un intérieur de membrane électriquement négatif.

Explication

Au repos, l’extérieur membranaire est positif et l’intérieur négatif, avec un potentiel de membrane de -90 mV dans le document. La dépolarisation correspond ensuite à une modification transitoire du champ liée au front de dépolarisation.

4. Parmi les propositions suivantes concernant l’origine du dipôle cardiaque, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Elle est située dans le ventricule gauche, au centre du triangle équilatéral.
Elle est localisée au pubis, qui constitue l’un des sommets du triangle.
Elle correspond à la borne centrale de Wilson utilisée comme potentiel de référence.
Elle se trouve au sommet du triangle situé à la racine du membre supérieur droit.
Elle est placée dans le ventricule droit, au centre géométrique du triangle.

Elle est située dans le ventricule gauche, au centre du triangle équilatéral.

Explication

Dans le modèle d’Einthoven, l’origine du dipôle est située dans le ventricule gauche, au centre du triangle équilatéral formé par les racines des membres supérieurs et le pubis. La borne centrale de Wilson sert de référence et ne constitue pas l’origine du dipôle.

5. Concernant la nature des grandeurs électrostatiques, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

L’énergie potentielle électrostatique est une grandeur scalaire ou algébrique associée à la configuration des charges.
Le travail d’une force est une grandeur vectorielle orientée selon le déplacement.
Le champ électrique est une grandeur vectorielle caractérisée par une direction et un sens.
Le potentiel électrique est une grandeur scalaire définie en chaque point de l’espace.
La force électrostatique est une grandeur scalaire exprimée uniquement par une valeur numérique.

L’énergie potentielle électrostatique est une grandeur scalaire ou algébrique associée à la configuration des charges.

Explication

La force et le champ électrique sont vectoriels, car ils possèdent une direction et un sens. En revanche, le potentiel, le travail et l’énergie potentielle sont des grandeurs scalaires ou algébriques ; le travail correspond à une énergie associée au déplacement sous l’action d’une force.

6. Deux particules chargées interagissent électrostatiquement. Parmi les propositions suivantes, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Le travail est positif lorsque deux charges de signes opposés se rapprochent.
Deux charges de signes opposés tendent à se rapprocher sous l’effet de leur interaction.
Le travail associé au rapprochement de deux charges de signes opposés est négatif.
Deux charges de même signe tendent à s’éloigner sous l’effet de leur interaction.
Le travail associé à l’éloignement de deux charges de même signe est positif.

Deux charges de signes opposés tendent à se rapprocher sous l’effet de leur interaction.

Explication

Pour des charges de même signe, l’interaction est répulsive et l’éloignement s’accompagne d’un travail positif. Pour des charges de signes opposés, l’interaction est attractive, les particules se rapprochent et le travail est négatif.

7. À propos du champ électrique créé par une charge ponctuelle :

Le champ électrique est une grandeur scalaire dépourvue de direction.
Le champ électrique nécessite la présence simultanée d’une deuxième charge pour être créé.
Le champ électrique représente une potentialité d’interaction créée par une charge fixe.
Le champ électrique au point M dépend de la charge Q et de l’inverse du carré de la distance R.
Le champ électrique créé par une charge positive est orienté selon le vecteur unitaire radial sortant.

Le champ électrique représente une potentialité d’interaction créée par une charge fixe.

Explication

Le champ électrique est créé par une charge fixe et se décrit par un vecteur. Pour une charge ponctuelle Q, sa valeur vectorielle est proportionnelle à Q et inversement proportionnelle au carré de la distance R.

8. Le moment dipolaire d’un dipôle électrique est caractérisé par :

Une valeur p=2aQ lorsque les charges sont séparées de 2a.
Une orientation allant du pôle négatif vers le pôle positif.
Une orientation allant du pôle positif vers le pôle négatif.
Une direction déterminée par le sens des charges croissantes.
Une valeur indépendante de la distance séparant les deux charges.

Une valeur p=2aQ lorsque les charges sont séparées de 2a.

Explication

Le moment dipolaire est donné par p=2aQ. Son orientation va du pôle négatif vers le pôle positif, c’est-à-dire dans le sens des charges croissantes.

9. Concernant les axes du double triaxe de Bailey :

L’axe de DI est orienté à 0°.
L’axe de aVR est orienté à −150°.
L’axe de aVL est orienté à 30°.
L’axe de DII est orienté à 60°.
L’axe de aVF est orienté à 90°.

L’axe de DI est orienté à 0°.

Explication

Les axes de Bailey sont définis par aVR à −150°, aVF à 90°, aVL à −30°, DI à 0°, DII à 60° et DIII à 120°. Ces valeurs permettent de situer les dérivations dans le plan frontal.

10. Concernant la distinction entre dérivations unipolaires et bipolaires, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Une dérivation bipolaire mesure la différence entre un membre et le potentiel moyen des trois membres.
Une dérivation bipolaire compare directement les potentiels de deux membres.
Une dérivation unipolaire compare un membre à la borne centrale de Wilson.
Une dérivation unipolaire compare systématiquement deux membres entre eux.
Une dérivation bipolaire utilise nécessairement la borne centrale de Wilson comme référence.

Une dérivation bipolaire compare directement les potentiels de deux membres.

Explication

Une dérivation unipolaire compare le potentiel d’un membre à la borne centrale de Wilson, tandis qu’une dérivation bipolaire compare directement deux membres. La distinction repose donc sur la nature de la référence utilisée.

11. Concernant la structure d’un dipôle électrique :

Il associe deux charges de même signe placées à une distance 2a.
Il est globalement neutre malgré la présence de deux charges individuelles non nulles.
Il est formé de deux charges opposées de même valeur séparées par une distance 2a.
Il possède une charge totale non nulle lorsque ses deux charges sont séparées.
Il est constitué d’une charge unique répartie autour d’un point central.

Il est globalement neutre malgré la présence de deux charges individuelles non nulles.

Explication

Un dipôle associe deux charges opposées de même valeur, séparées par une distance 2a, si bien que la charge totale est nulle. Cette neutralité globale n’implique pas que les charges individuelles soient nulles.

12. Les caractéristiques de l’ECG comprennent :

Des dérivations précordiales classées parmi les dérivations frontales.
Des dérivations précordiales obtenues à partir de six électrodes placées sur le torse.
Six dérivations précordiales supplémentaires.
Six dérivations frontales, dont trois unipolaires et trois bipolaires.
Des dérivations frontales explorant le plan frontal.

Des dérivations précordiales obtenues à partir de six électrodes placées sur le torse.

Explication

L’ECG comprend six dérivations frontales : trois unipolaires et trois bipolaires, auxquelles s’ajoutent six dérivations précordiales. Les dérivations précordiales explorent le plan transversal ou horizontal, contrairement aux dérivations frontales.

13. Parmi les propositions suivantes concernant le potentiel créé par un dipôle, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Le potentiel du dipôle se déduit d’une seule des deux charges selon sa proximité avec M.
Le potentiel est calculé en additionnant les normes des deux champs électriques.
Le potentiel dépend des contributions des deux charges du dipôle.
Le potentiel en M correspond à la somme vectorielle des champs produits par les deux charges.
Le potentiel en M correspond à la somme algébrique des potentiels des deux charges.

Le potentiel dépend des contributions des deux charges du dipôle.

Explication

Le potentiel au point M est obtenu par la somme algébrique des potentiels dus aux deux charges. Il s’agit donc d’une addition scalaire, contrairement à l’addition vectorielle utilisée pour le champ.

14. Parmi les propositions suivantes concernant les différents types de forces, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Les forces électromagnétiques mettent en jeu des particules chargées.
Les forces gravitationnelles concernent principalement les masses macroscopiques.
Les forces nucléaires fortes ou faibles contribuent à la stabilité du noyau atomique.
Les forces gravitationnelles sont responsables de la répulsion entre deux charges de même signe.
Les forces nucléaires concernent exclusivement les interactions entre masses macroscopiques.

Les forces électromagnétiques mettent en jeu des particules chargées.

Explication

Les forces gravitationnelles s’exercent entre masses macroscopiques, alors que les forces électromagnétiques concernent les particules chargées. Les forces nucléaires participent à la cohésion et à la stabilité du noyau.

15. Concernant le modèle cardiaque d’Einthoven :

L’activité électrique cardiaque est représentée par trois dipôles fixes indépendants.
Le dipôle cardiaque est observé comme un phénomène électrique localisé uniquement dans les oreillettes.
L’activité électrique cardiaque est assimilée à un dipôle unique à chaque instant.
Le dipôle cardiaque est défini par la moyenne des potentiels cutanés des quatre membres.
Le modèle suppose que l’activité cardiaque est dépourvue d’orientation électrique.

L’activité électrique cardiaque est assimilée à un dipôle unique à chaque instant.

Explication

Selon Einthoven, l’activité électrique cardiaque observée à distance peut être représentée par un dipôle unique à chaque instant. Le cœur n’est donc pas décrit comme plusieurs dipôles indépendants dans ce modèle.

16. Concernant les interactions et forces électrostatiques :

La force électrostatique entre deux charges de même signe est attractive.
La force électrostatique ne dépend pas de la distance séparant les charges.
La force électrostatique dépend des deux charges et décroît comme l’inverse du carré de leur distance.
Une augmentation de la valeur absolue des charges renforce la force électrostatique.
La force électrostatique entre deux charges de signes opposés est répulsive.

La force électrostatique dépend des deux charges et décroît comme l’inverse du carré de leur distance.

Explication

La loi de Coulomb fait intervenir les deux charges, leur distance et la direction portée par le vecteur unitaire. La force est répulsive pour des charges de même signe et attractive pour des charges de signes opposés.

17. Au sujet de l’énergie potentielle électrostatique et des grandeurs associées :

L’énergie potentielle électrostatique ne dépend pas de la distance entre les charges.
Le champ électrique et la force sont des grandeurs vectorielles.
L’énergie potentielle électrostatique tend vers zéro lorsque la distance entre les charges augmente vers l’infini.
Le potentiel électrique, le travail et l’énergie potentielle sont des grandeurs scalaires ou algébriques.
L’énergie potentielle de deux charges est proportionnelle à Qq et inversement proportionnelle à leur distance R.

Le champ électrique et la force sont des grandeurs vectorielles.

Explication

L’énergie potentielle de deux charges vaut Qq/(4πε₀R) et tend vers zéro lorsque la distance devient très grande. Le champ et la force sont vectoriels, tandis que le potentiel, le travail et l’énergie potentielle sont scalaires ou algébriques.

18. Parmi les propositions suivantes concernant la pompe Na+/K+ ATPase, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Elle remplace la perméabilité membranaire dans le passage des ions.
Elle constitue une pompe électrogène.
Elle participe à l’établissement des conditions du potentiel de membrane.
Elle maintient les gradients ioniques transmembranaires.
Elle détermine à elle seule la facilité de passage des ions à travers la membrane.

Elle constitue une pompe électrogène.

Explication

La pompe Na+/K+ ATPase entretient les gradients ioniques transmembranaires et constitue une pompe électrogène. La perméabilité, quant à elle, concerne la facilité de passage des ions et ne se confond pas avec le rôle de maintien de la pompe.

19. À propos des applications du principe de dépolarisation électrique, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Le même principe est utilisé pour l’électromyogramme et l’électroencéphalogramme.
Les électrodes des dérivations frontales sont placées sur les membres.
Les électrodes précordiales sont placées sur le torse le long de l’hémithorax.
Le même principe intervient dans l’étude des potentiels auditif et visuel.
Les dérivations précordiales utilisent six électrodes.

Le même principe est utilisé pour l’électromyogramme et l’électroencéphalogramme.

Explication

Les dérivations précordiales utilisent six électrodes placées sur le torse, le long de l’hémithorax. Le principe de dépolarisation électrique est également exploité dans plusieurs autres explorations électrophysiologiques, dont l’EMG et l’EEG.

20. Concernant l’action d’un champ électrique externe sur un dipôle, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

L’action du champ se limite à déplacer le dipôle sans modifier son orientation.
L’alignement obtenu place l’axe du dipôle dans une direction parallèle au champ.
Le champ externe impose au dipôle une orientation perpendiculaire.
Le dipôle tourne sous l’action du champ électrique externe.
Le dipôle finit par s’aligner parallèlement au champ électrique.

L’alignement obtenu place l’axe du dipôle dans une direction parallèle au champ.

Explication

Un champ électrique externe exerce une action qui fait tourner le dipôle. Celui-ci finit par s’aligner parallèlement au champ électrique appliqué.

21. Concernant les déterminants du potentiel de membrane :

Le Na+ est majoritaire à l’intérieur de la cellule par rapport au K+.
Le K+ est majoritaire à l’intérieur, tandis que le Na+ et le Cl− sont davantage présents à l’extérieur.
La perméabilité membranaire est indépendante des gradients ioniques transmembranaires.
Il dépend des gradients ioniques établis de part et d’autre de la membrane.
La membrane est quasi exclusivement perméable au K+ par rapport au Na+.

Le K+ est majoritaire à l’intérieur, tandis que le Na+ et le Cl− sont davantage présents à l’extérieur.

Explication

Le potentiel de membrane dépend des gradients ioniques transmembranaires et de la perméabilité relative de la membrane. Dans ce cadre, la membrane est quasi exclusivement perméable au K+ par rapport au Na+.

22. Une charge q est placée dans le champ électrique créé par une charge Q au point M. Quelles sont les propositions exactes ?

La force exercée sur q est indépendante de la valeur de q.
Une charge négative subit une force de même direction et de sens opposé au champ.
La force exercée sur q vérifie la relation vectorielle [?]vec F(M)=q rvec E(M).
Une charge positive subit une force de même direction et de même sens que le champ.
Le champ électrique créé par Q est égal à la force divisée par la distance R.

Une charge négative subit une force de même direction et de sens opposé au champ.

Explication

La relation fondamentale entre force et champ est vectorielle : la force exercée sur une charge q vaut q fois le champ électrique. Le signe de q peut donc inverser le sens de la force par rapport au champ.

23. À propos de la variation angulaire du potentiel d’un dipôle :

Le potentiel est maximal lorsque θ vaut 90° autour du dipôle.
Le potentiel atteint sa valeur minimale lorsque θ vaut 90°.
Les directions θ=0° et θ=180° correspondent aux valeurs maximales du potentiel.
La valeur du potentiel est indépendante de l’angle θ considéré.
Le potentiel atteint une valeur maximale lorsque θ vaut 0° ou 180°.

Le potentiel atteint sa valeur minimale lorsque θ vaut 90°.

Explication

Le potentiel du dipôle est maximal pour θ=0° ou 180° et minimal pour θ=90°. Ces valeurs dépendent donc de l’orientation du point considéré par rapport au dipôle.

24. Lors d’une dépolarisation membranaire, quelles propositions sont exactes ?

Le front de dépolarisation entraîne une variation locale du champ électrique.
Le dipôle transitoire est lié à la progression du front de dépolarisation.
La membrane au repos produit un dipôle éphémère comparable.
Le front de dépolarisation crée un dipôle éphémère.
La dépolarisation complète conserve le dipôle éphémère du front.

Le front de dépolarisation entraîne une variation locale du champ électrique.

Explication

Le front de dépolarisation crée un dipôle éphémère et une variation locale du champ électrique. Le repos et la dépolarisation complète ne produisent pas ce dipôle transitoire.

25. La borne centrale de Wilson vérifie :

BW=(R+L+F)/3=0, car la somme des trois vecteurs est nulle.
BW=(R−L−F)/3=0, car les potentiels des membres s’annulent deux à deux.
BW=R+L+F, car les trois électrodes sont placées sur les sommets du triangle.
BW=(R+L+F)/2, car seules deux électrodes sont prises en compte à chaque instant.
BW=(R−L+F)/3, car le membre gauche possède une polarité opposée.

BW=(R+L+F)/3=0, car la somme des trois vecteurs est nulle.

Explication

La borne centrale de Wilson est calculée comme la moyenne des potentiels R, L et F, et cette moyenne est nulle dans le modèle considéré. Cette relation découle de la somme nulle des trois vecteurs du triangle équilatéral.

26. Les dérivations unipolaires augmentées sont définies par :

aVR=VR−(VR+VL+VF)/3.
aVF=VF−(VR+VL)/2.
aVL=VL−(VR+VF)/2.
aVR=VR−(VL+VF)/2.
aVL=VL−(VL+VR)/2.

aVF=VF−(VR+VL)/2.

Explication

Les dérivations augmentées soustraient à l’électrode étudiée la moyenne des deux autres électrodes : par exemple, aVR=VR−(VL+VF)/2. Elles n’utilisent donc pas la moyenne des trois électrodes, qui correspond à la borne centrale de Wilson.

27. Quelles sont les relations exactes au sujet des dérivations bipolaires standards ?

La loi d’Einthoven s’applique directement aux dérivations augmentées aVR, aVL et aVF.
DIII correspond à L−F.
DII correspond à F−R.
La loi d’Einthoven s’écrit DI+DIII=DII.
DI correspond à L−R.

DII correspond à F−R.

Explication

Les dérivations bipolaires standards sont définies par DI=L−R, DII=F−R et DIII=F−L. Elles satisfont la loi d’Einthoven DI+DIII=DII, qui ne concerne pas directement les dérivations augmentées.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 60 flashcards sur Dipôles électriques et électrocardiogramme.

Quelles forces concernent les masses macroscopiques ?

Les forces gravitationnelles.

Quelle formule exprime la force électrostatique entre deux charges ?

\(\vec F_{12}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_2}{R^2}\vec u_{12}\).

Comment varie la force électrostatique quand la distance augmente ?

Elle diminue.

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