3PHA1I – Physique appliquée 1

Personnes enseignantes

Description technique du cours

• Acronyme de l’activité : 3PHA1I
• Bloc : 2
• Quadrimestre : 3
• Nombre de crédits : 3
• Nombre d’heures de cours : 36
• Nombre d’heures de travail hors cours (estimation) : 54
• Format du cours : laboratoire
• Langue d’instruction : Français
• Implantation : HE2B – ESI
• Pré-requis : néant
• Co-requis : néant

Description générale du cours

Cette UE vise à fournir aux étudiants les notions de base de physique nécessaires à la compréhension et à la mise en œuvre des technologies de l’informatique industrielle.

Objectifs généraux

Au terme de l’activité d’apprentissage, l’étudiante ou l’étudiant est en mesure de :

• Comprendre les lois et principes des circuits électriques
• Connaitre le fonctionnement des composants électriques et électroniques de base
• Réaliser les montages électroniques usuels en informatique industrielle

Acquis d’apprentissage spécifiques sanctionnés par l’évaluation

Au terme des séances, l’étudiante ou l’étudiant est évalué·e sur sa capacité à :

• Identifier et utiliser correctement les instruments de mesure en laboratoire
• Identifier, savoir mesurer et utiliser les composants passifs (résistances, condensateurs et bobines) en conformité avec les lois fondamentales des circuits électriques
• Concevoir et réaliser des montages simples à partir des spécifications (jeu de résistances, gain, résistance de charge)
• Comprendre le fonctionnement et les caractéristiques d’un filtre (type, gain en décibel, fréquence de coupure et bande passante)
• Savoir définir les caractéristiques d’un filtre à partir de son diagramme de Bode
• Concevoir et réaliser des filtres passe-bas, passe-haut et passe-bande à partir de la fréquence du signal, la fréquence du bruit et l’impédance de la charge
• Expliquer d’un point de vue physique, le fonctionnement d’une diode, d’un transistor en commutation
• Réaliser des montages usuels tels que le redresseur, pont en H, …
• Comprendre et réaliser des circuits logiques, à l’aide de portes logiques (TTL ou CMOS)

Acquis terminaux visés

Au sein de la formation de bachelier en informatique, cette activité d’apprentissage participe à l’acquisition des compétences suivantes.

Communiquer et informer

• Utiliser le vocabulaire adéquat.
• Présenter des prototypes de solution et d’application techniques.

Collaborer à la conception, à l’amélioration et au développement de projets

• Proposer des solutions qui tiennent compte des contraintes.

Modalités d’évaluations

• Première session : évaluation continue, 100% de la note
• Deuxième session : examen de laboratoire, 100% de la note

Contenus

Électrocinétique

• Courant, tension, puissance, énergie, loi d’Ohm, loi de Kirchhoff, diviseur de tension, diviseur de courant et théorème de Thévenin
• Circuits linéaires en régime continu : dipôle linéaire, résistances et association de résistances (série/parallèle)
• Circuits linéaires en régime transitoire : condensateurs, inductances, charge et décharge d’un condensateur dans un circuit RC, circuit RL
• Circuits linéaires en régime sinusoïdal : impédances complexes, filtres passe-bas, passe-haut et passe-bande, gain, fonction de transfert, bande passante, fréquence de coupure, diagramme de Bode, filtres RC, RL et RLC

Électronique

• Semi-conducteurs, Jonction PN, diodes et applications (redressement, écrêtage)
• Transistors (bipolaires à jonction et à effet de champs), fonctionnement des transistors en mode tout ou rien et applications (Pont en H, …)
• Portes logiques, technologies TTL et CMOS, circuits logiques et applications (additionneur, accumulateur, …)

Bibliographie

• Floyd Thomas, Villeneuve Martin et Lebel André (2018). Systèmes numériques. Reynald-Goulet.
• Floyd Thomas, Buchla David et Snyder Gary (2022). Fondements d’électronique. Reynald-Goulet.
• Granjon Yves, Estibals Bruno et Weber Serge (2019). Le cours d’électronique. Dunod.
• Palermo Christophe et Torres Jérémie (2020). Électricité. Dunod.
• Gervais, Thierry (2018). Systèmes numériques. Magnard-Vuibert.
• Birglen, Lionel (2018). Mécatronique. Dunod.
• Schommers, Adrian (1994). L’électronique ? Pas de panique !. Publitronic-Elektor.
• Horowitz, Paul et Winfield Hill (2009). Traité de l’électronique analogique et numérique. Publitronic-Elektor.
• Fouchet, Jacques-Michel et Perez-Mas, Arsène (1998). Électronique pratique. Dunod.
• Monk Simon (2017). Electronics Cookbook. O’Reilly Media.