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B110 ÉLECTRICITÉ 1

En pratique

  • Cette unité d'enseignement (UE) articule 1 activité d'apprentissage :
    • ÉLECTRICITÉ GÉNÉRALE
  • En 2023-2024, elle s'organise au premier quadrimestre et deuxième quadrimestre et couvre 6 crédits (ECTS).
  • L'enseignement est principalement centralisé dans le campus : Gramme
  • Cette UE est remédiable d'une session à l'autre
  • Modalités d'enseignement
    • Auditoire
    • Groupe classe
    • Travaux pratiques dans un local équipé spécifiquement

Activité d’apprentissage

Les contenus de l'UE

L'UE-B110 - "Électricité 1" comporte un cours théorique, des séances d'exercices et une séance de laboratoire.

Le cours théorique comporte 4 grandes parties :

  1. Électrostatique
    Force de Coulomb, champ et potentiel électriques, travail de la force de Coulomb, milieu conducteur, milieu diélectrique, induction électrique, blindages, condensateurs, associations de condensateurs, énergie électrostatique.
  2. Électrocinétique
    Loi d'Ohm, de Pouillet et de Joule, associations de résistances, lois de Kirchhoff, résolution de circuits par les méthodes de Maxwell, de Thévenin, de Norton et de superposition. Pont de Wheatstone en équilibre et en déséquilibre. Circuits R-C en régime transitoire (échelon d’Heaviside).
  3. Magnétostatique (Magnétisme)
    Champ d’induction magnétique, force de Laplace, travail des forces de Laplace, couple moteur développé par les forces de Laplace, aimantation, circuits magnétiques, inductances.
  4. Approximation des états quasi-stationnaires (EQS)
    Force électromotrice induite (Lenz-Faraday), courants de Foucault, principes des générateurs et moteurs, énergie magnétique, électroaimants. Circuits R-L et R-L-C en régime transitoire (échelon d’Heaviside).

Les séances d'exercices couvrent la même matière que le cours théorique.

La séance de laboratoire illustre les parties "Électrocinétique", "Approximation des états quasi-stationnaires" et dans une moindre mesure "Magnétostatique".

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

de calculer les champs électriques et les potentiels électriques créés par des charges ponctuelles ou des corps chargés présentant suffisamment de symétrie ; il pourra également calculer la force électrostatique (de Coulomb) agissant sur une charge ainsi que le travail de cette force lors d'un déplacement.

de différencier les propriétés des corps conducteurs de celles des corps diélectriques ; de plus, il pourra utiliser ces connaissances pour comprendre et expliquer les phénomènes électrostatiques usuels (influence, polarisation, blindage, effet de pointe, orages...).

de différencier les principaux types de condensateurs et calculer leur capacité en fonction de leur constitution.

d'associer des condensateurs et d'en calculer le condensateur équivalent.

d'expliquer les régimes transitoires R-C sur base d'une application (Acquis d'Apprentissage majeur).

de résoudre n'importe quel circuit électrique linéaire (en régime continu) en utilisant diverses techniques de résolution ; il pourra aussi, en fonction de la situation, choisir la technique ou la combinaison de techniques la plus adéquate (Acquis d'Apprentissage majeur).

de dimensionner des petits circuits pour répondre à des spécifications.

de calculer les champs d'induction magnétique et les champs magnétiques créés par des courants électriques dans différents cas de figures ; calculer les forces électromagnétiques (de Laplace) qui agissent sur ces courants ainsi que leur travail lors d'un déplacement ; de plus, il pourra utiliser ces notions pour comprendre et expliquer le fonctionnement d'un moteur électrique à courant continu et pour en calculer le couple.

de résoudre des circuits magnétiques simples, calculer des inductances dans différents cas de figures et calculer la force portante d'un électroaimant.

d'expliquer physiquement les phénomènes induits (Lenz-Faraday) et notamment l'apparition des courants de Foucault, la création des générateurs de tension électrique et le comportement de la self-inductance dans un circuit L-C en régime transitoire ; en outre, il pourra utiliser ces connaissances pour comprendre le fonctionnement de certaines applications usuelles.

d'expliquer les régimes transitoires R-L sur base d'une application (Acquis d'Apprentissage majeur).

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

Le cours théorique exposera la matière avec un maximum d’expériences réalisées en direct.

En parallèle, les séances d’exercices permettront de fixer certaines notions théoriques par des applications.

Par l’intermédiaire de 2 petits projets, l’étudiant apprendra à mobiliser ses connaissances en électricité et dans d’autres branches pour faire face à une situation complexe et nouvelle pour lui.

Le laboratoire, quant à lui, permettra d’illustrer par la pratique certaines notions théoriques et offrira à l’étudiant un premier contact avec du matériel réel. Il permettra aussi de tester concrètement les 2 projets.

De plus, la plate-forme d'enseignement à distance HELMo Learn (E-Learning) est utilisée pour donner des informations générales et pour donner des explications supplémentaires sur certaines matières (illustrations, applications, sites internet, vidéos...).

 

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

Il faut bien comprendre la matière avant de l'étudier. S'il y a quelque chose que vous ne comprenez pas, allez voir si la réponse à votre question n'est pas sur les Forums qui sont sur HELMo Learn : Forum sur le cours et Forum sur les exercices.

Si vous ne trouvez pas la réponse à votre question alors n'hésitez pas à contacter un membre de l'équipe d'enseignants.

Interrogations dispensatoires d'électrostatique et d'électrocinétique

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses choisies parmi des propositions, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Interrogation dispensatoire de magnétisme

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses choisies parmi des propositions, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Examen oral d'électricité

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'une épreuve intégrée. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite, une formulation orale. L'épreuve repose sur des formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés. La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.

Projets

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un travail. Cette épreuve est en équipe de travail. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des formulations personnelles. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Règles de l’UE

Comment la note globale de l’UE est-elle déterminée ?

Explication de la pondération des différentes épreuves

La note globale de l'UE-B110 - "Électricité 1" (NG) est constituée de la note année (NA) et de la note de l'examen oral (NE) :
NG = 5% NA + 95% NE
La note année (NA) provient de l’évaluation des deux petits projets.
La note de l'examen oral (NE) est établie suite à l'évaluation de la plupart des Acquis d'Apprentissage listés ci-dessus.
La réussite des Interrogations dispensatoires d'électrostatique et d'électrocinétique et/ou de l'Interrogation dispensatoire de magnétisme dispense de l'évalution (lors de l'examen oral) des Acquis d'Apprentissage qui y correspondent.
L'UE-B110 - "Électricité 1" ne sera pas validée si des lacunes trop importantes sont constatées dans l'un des 3 Acquis d'Apprentissage majeurs indiqués ci-dessus. Ceux-ci sont en effet fondamentaux pour les unités d’enseignement du bloc 2 qui ont l'UE-B110 - "Électricité 1" en prérequis.

Quelles sont les informations administratives de cette UE ?