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 (24h) + travail hors laboratoire (12h)
• 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
• Simuler le comportement des circuits électroniques usuels

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)
• Simuler le comportement des circuits vus au laboratoire
• Comprendre et savoir appliquer les notions de physique, vues au laboratoire, sur des exercices théoriques

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 (25%) + examen de laboratoire (théorie + pratique) (75%)
• Deuxième session : examen de laboratoire (théorie + pratique), 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.