Current, Charge and Time — the Tap and the Bucket
Deux robinets remplissant deux seaux face à deux chronomètres. Figez l'horloge et doubler la charge double le courant ; figez la charge et doubler le temps le divise par deux. Le même passage du robinet B ancre les deux moitiés de I = Q/t.
Comment utiliser cette simulation
- Appuyez sur Same time, more charge pour fixer Δt et faire varier la charge livrée
- Appuyez sur Same charge, more time pour fixer Q et faire varier la durée
- Utilisez Pause pour figer les deux seaux à mi-remplissage et les comparer
- Appuyez sur Restart pour rejouer la comparaison depuis le seau vide
Ce qu’il faut observer
- À durées égales, le seau contenant deux fois plus de charge correspond à deux fois plus de courant
- À charges égales, le robinet mettant deux fois plus de temps correspond à moitié moins de courant
- Le robinet B figure dans les deux comparaisons, liant les deux moitiés en une seule relation
- Ni la charge seule ni la durée seule ne vous donnent le courant
- Un robinet régulier remplit à débit constant, ce qui est le cas du courant constant
La physique derrière
Le courant est une charge par unité de temps, I = Q/t : c'est un rapport, et aucune des deux grandeurs ne le fixe à elle seule. Comparer deux passages à durées égales isole le numérateur : I ∝ Q, et deux fois plus de charge sur le même intervalle donne deux fois plus de courant. Comparer deux passages transportant la même charge isole le dénominateur : I ∝ 1/t, et mettre deux fois plus de temps à livrer la même charge divise le courant par deux. Garder un passage commun aux deux comparaisons fait des deux proportionnalités les parties d'une seule relation plutôt que deux règles séparées.