PLAN DE COURS Automne 2015 GEL-1000 87223 - Circuits Informations générales Crédits : 3 Temps consacré : 3-0-6 Mode d'enseignement : Présentiel Site Web : http://wcours.gel.ulaval.ca/2015/a/gel1000/default/accueil.chtml Intranet Pixel : https://pixel.fsg.ulaval.ca Enseignant(s) : Grenier, Dominique dominic.grenier@gel.ulaval.ca Responsable : à déterminer Date d'abandon sans échec avec 14 Septembre 2015 à 23h59 remboursement : Date d'abandon sans échec sans 09 Novembre 2015 à 23h59 remboursement : Description sommaire Éléments de base : sources, résistance, inductance, condensateur, transformateur idéal. Lois de Kirchhoff, théorèmes de Thévenin et de Norton, superposition. Formulation des équations d'équilibre : méthodes des mailles et des noeuds. Analyse transitoire. Circuits du premier et du deuxième ordre. Analyse des circuits par la transformation de Laplace. Introduction à SPICE. Liens avec le(s) programme(s) Ce cours participe à la poursuite des objectifs suivants : posséder les bases conceptuelles et physiques de la discipline du génie électrique. connaître et exploiter les aspects théoriques de la représentation des signaux et de l'information; connaître et exploiter les fondements de la dynamique des systèmes en général et de l'architecture et de l'organisation des systèmes informatiques en particulier; Objectifs À la fin de ce cours, l'étudiant(e) devra être en mesure de : 1/6
connaître et appliquer judicieusement les méthodes de résolution des circuits électriques en régimes permanent et transitoire; connaître et interpréter correctement le comportement des circuits du premier et du deuxième ordre Contenu Éléments de base (4h) : Les variables dans un circuit électrique : tension, courant, énergie et puissance. Éléments passifs (R, L, C, transformateur idéal). Éléments actifs (sources indépendantes, sources commandées). Lois et théorèmes de circuits (6h) : Lois de Kirchhoff : loi des courants, loi des tensions. Équivalent série : diviseur de tension. Équivalent parallèle : diviseur de courant. Équivalent Thévenin, équivalent Norton. Linéarité. Principe de superposition. Formulation des équations d'équilibre (6h) : Topologie des circuits. Équations d'équilibre. Méthode des mailles. Méthodes des noeuds. Équations d'équilibre des circuits avec sources commandées. Fonctions d'excitation (3h) : Fonctions singulières : impulsion, échelon, rampe. Décomposition des fonctions apériodiques. Fonctions exponentielles et fonctions sinusoïdales. Fonctions périodiques. Analyse transitoire des circuits électriques (9h) : Méthode d'analyse transitoire des circuits. Résolution des équations différentielles linéaires. Circuits du premier ordre : circuits RL, RC. Circuits du deuxième ordre : circuits RLL, RCC, RLC. Analyse des circuits avec conditions initiales. Analyse transformationnelle des circuits électriques (6h) : Transformation de Laplace : définition, propriétés. Transformation inverse. Lois et théorèmes de circuits dans le domaine de s. Analyse des circuits par la transformation de Laplace. Applications. Brève introduction à la simulation des circuits électriques avec PSpice. (2h): Modalités sur les laboratoires Règlement sur la sécurité dans les laboratoires du Département de génie électrique et de génie informatique et formation sur les dangers de l'électricité Le Département de génie électrique et de génie informatique a adopté un règlement sur la sécurité dans ses laboratoires. Ce règlement est disponible à l'adresse : http://www2.gel.ulaval.ca/fileadmin/documentation/services/securite/reglements-securite-lab-v2.pdf Tous les étudiants sont priés de respecter celui-ci scrupuleusement. Par ailleurs une formation sur les dangers de l'électricité est offerte aux étudiants à chaque début de session. Certains cours exigent que cette formation soit suivie avant le début des laboratoires. Les étudiants qui n'auront pas suivi cette formation se verront refuser l'accès aux laboratoires. Déroulement du cours 2/6
Quatre heures de cours magistral par semaine: présence fortement recommandée; lire les sections du livre de référence obligatoire avant les cours (voir horaire détaillée). Les cours magistraux sont entrecoupés d'exemples sur diapositives, de questions formatives par télévoteur (à tenter de répondre avant le cours), de séances sur simulateur Qucs ou sur environnement interactif de calcul numérique FreeMat Évaluation formative : des exercices à la fin de chacun des chapitres du livre de référence ou disponibles sur le site web du cours, à faire par soi-même, à livre fermé. Détails sur les modalités d'évaluation L'évaluation formative consiste en: des exercices à la fin de chacun des chapitres. Il est fortement conseillé de les faire avec un minimum d'aides extérieures; des questions rétrospectives/prospectives faites en classe avec télévoteurs. L'évaluation sommative est basée sur les épreuves suivantes : 3 examens (et non des partiels) La note de passage est de 50%. Les révisions de notes seront faites conformément à la procédure officielle du Règlement des études et des règles de la Faculté des sciences et de génie seulement. La cote finale ne sera disponible qu'à la sortie du relevé de notes. Jusqu'à 10 % de la note maximale de chaque travail corrigé pourrait être associé à la qualité du français. Lors des examens, il ne sera permis que: l'usage d'une calculatrice conforme au règlement de la Faculté; une seule page manuscrite recto-verso conçue par l'étudiant lui-même. Échelle des cotes (cycle 1) Échelle des cotes A+ [ 90.00-100 ] A [ 85.00-89.99 ] A- [ 80.00-84.99 ] Réussite B+ [ 77.00-79.99 ] B [ 74.00-76.99 ] B- [ 70.00-73.99 ] Réussite C+ [ 67.00-69.99 ] C [ 64.00-66.99 ] C- [ 60.00-63.99 ] Réussite D+ [ 55.00-59.99 ] D [ 50.00-54.99 ] Réussite 3/6
E [ 0.00-49.99 ] X Échec Abandon sans échec (dans les délais prévus) Bibliographie Obligatoire : LE-HUY, H., Circuits électriques, Les Presses de l'université Laval, 2004. Supplémentaires : DORF, R. C., SVOBODA, J. A., Introduction to Electric Circuits, Sixth Edition, John Wiley & Sons, 2014. THOMAS, R.E., ROSA, A.J., TOUSSAINT, G.J., The analysis and design of linear circuits, John Wiley & Sons, 2009. IRWIN, J.D., NELMS, R.M., Basic Engineering circuit analysis, John Wiley & Sons, 2005. NILSSON, J. W., RIEDEL, S. A., Electric Circuits, Prentice Hall, 2000. STANLEY, W.D., Transform circuit analysis for engineering and technology, Pearson Education Inc. 2003. Modalités d'évaluation Examen Date Heure Pondération de la note finale Document(s) autorisé(s) Examen #1 Vendredi 25 septembre 2015 08h30 à 10h20 30.00% Une feuille manuscrite recto-verso Examen #2 Mercredi 4 novembre 2015 10h30 à 12h20 35.00% Une feuille manuscrite recto-verso Examen #3 Mercredi 16 décembre 2015 10h30 à 12h20 35.00% Une feuille manuscrite recto-verso Horaire et disponibilités Atelier : Vendredi 09h30 à 10h20 PLT-2751 Cours en classe : Mercredi 10h30 à 12h20 VCH-2880 Vendredi 08h30 à 09h20 PLT-2751 4/6
Disponibilité de l'enseignant : Lundi 15h30 à 16h30 PLT-2112 (du 2 sept. au 15 déc.) Mardi 15h30 à 16h30 PLT-2112 (du 2 sept. au 15 déc.) Mercredi 15h30 à 16h30 PLT-2112 (du 2 sept. au 15 déc.) Jeudi 15h30 à 16h30 PLT-2112 (du 3 sept. au 15 déc.) Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques pendant une séance d'évaluation L'utilisation d'appareils électroniques (cellulaire ou autre appareil téléphonique sans fil, pagette, baladeur, agenda électronique, etc.) est interdite au cours d'une séance d'évaluation et de toute autre activité durant laquelle l'enseignant l'interdit. De plus, seuls certains modèles de calculatrices sont autorisés durant les séances d'évaluation. Les modèles suivants sont autorisés : Hewlett Packard HP 20S, HP 30S, HP 32S2, HP 33S, HP 35S Texas Instrument TI-30Xa, TI-30XIIB, TI-30XIIS, TI-36X, BA35 Sharp EL-531*, EL-535-W535, EL-546*, EL-510 R, EL-520* FX-260, FX-300 MS, FX-350 MS, FX-300W Plus, FX-991MS, Casio FX-991ES * Calculatrices Sharp: sans considération pour les lettres qui suivent le numéro Dans tous ces cas, la calculatrice doit être validée par une vignette autocollante émise par la COOP étudiante ZONE. Information spécifique aux étudiants de l'école d'actuariat Les calculatrices autorisées lors des examens sont uniquement les modèles répondant aux normes de la Society of Actuaries et de la Casualty Actuarial Society pour leurs examens, soit les modèles Texas Instruments suivants : BA-35 (solaire ou à pile) BA II Plus BA II Plus Professional TI-30Xa TI-30X II (IIS ou IIB) TI-30X MultiView (XS ou XB) Politique sur le plagiat et la fraude académique Règles disciplinaires Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de l'université Laval dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très important pour tout étudiant de prendre connaissance des articles 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse suivante: http://www.ulaval.ca/sg/reg/reglements/reglement_disciplinaire.pdf 5/6
Plagiat Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le fait de: 1. copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format papier ou électronique sans mettre ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source; 2. résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en mentionner la source; 3. traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance; 4. remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant); 5. remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires. L'Université Laval étant abonnée à un service de détection de plagiat, il est possible que l'enseignant soumette vos travaux pour analyse. Étudiants ayant un handicap, un trouble dapprentissage ou un trouble mental Les étudiants qui ont une lettre d'attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent impérativement se conformer à la politique d'accommodations scolaires aux examens de la Faculté des sciences et de génie qui peut être consultée à l'adresse : http://www.fsg.ulaval.ca/fileadmin/fsg/documents/pdf/politique-facultaire-accommodements.pdf 6/6