Logo ÉTS
Session
Cours
Responsable(s) Jean-Philippe Roberge, Vincent Duchaine

Se connecter
 

Sauvegarde réussie
Echec de sauvegarde
Avertissement
École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Jean-Philippe Roberge, Vincent Duchaine


PLAN DE COURS

Été 2024
GPA220 : Analyse des circuits électriques (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 33,3 % 33,3 % 33,3 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l’étudiante ou l’étudiant aura acquis des notions élémentaires sur l'analyse des circuits électriques en se basant sur des problèmes concrets.

Définitions et lois de base. Circuits résistifs. Amplificateur opérationnel. Inductance et capacité. Circuits en courant alternatif. Réponses transitoires et en fréquence des circuits.

Séances de laboratoire axées sur l'utilisation de logiciels d'analyse de circuits et l'application des théories.



Objectifs du cours
  • Mieux comprendre les principes des grandeurs utilisées en électricité (tension, courant, puissance,…) et les lois physiques reliant ces grandeurs (loi d'Ohm, lois de Kirchoff);
  • Comprendre le fonctionnement des composantes utilisées dans les circuits électriques (résistance, condensateur, bobine,...);
  • Maîtriser les méthodes d'analyse des circuits (branches, nœuds, mailles);
  • Assimiler les théorèmes de base d’analyse des circuits (proportionnalité, superposition, Thévenin, Norton);
  • Introduire aux techniques de conception et de simulation de circuits électriques à l’aide du progiciel de CAO électrique PSPICE;



Stratégies pédagogiques

39           heures de cours

36           heures de laboratoire

9             heures de travail personnel par semaine

 

  • Trois heures de cours magistral par semaine. De nombreuses applications seront étudiées en classe pour permettre aux étudiant·e·s de bien assimiler la théorie et les techniques présentées au cours.
  • Trois heures de laboratoire par semaine pour appliquer la théorie étudiée.



Utilisation d’appareils électroniques

L’étudiant utilisera un ensemble de composantes électroniques (fournies au laboratoire), spécifiquement choisies pour les laboratoires du cours GPA220.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Jeudi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Vendredi 13:30 - 16:30 Laboratoire



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Jean-Philippe Roberge Activité de cours Jean-Philippe.Roberge@etsmtl.ca A-3642 Sur demande
01 Chandramouly Ulagaoozhian Laboratoire chandramouly.ulagaoozhian.1@ens.etsmtl.ca



Cours
Cours Contenus traités dans le cours Heures

 

 

1

 

 Notions fondamentales et lois des circuits électriques

  • Variables électriques
  • Convention passive des signes
  • Source de courant, source de tension
  • Résistance, loi d’Ohm
  • Lois de Kirchhoff
  • Conservation de la puissance

3

 

 

2

 

 Simplification des circuits

  • Instruments de mesure
  • Conception assistée par ordinateur
  • Simplification de résistances
  • Diviseur de tension
  • Diviseur de courant
  • Transformation de sources

3

 

 

 

3

 

 Technique d’analyse des circuits électriques

  • Circuit planaire / non planaire
  • Terminologie des circuits planaires
  • Approche systématique
  • Méthode des nœuds avec sources indépendantes et dépendantes
  • Méthode des mailles avec source indépendantes et dépendantes
  • Cas spéciaux

3

 

4

 

 Propriétés et théorèmes de base des circuits linéaires

  • Théorème de Thévenin / Norton avec sources indépendantes et dépendantes
  • Transfert maximal de puissance
  • Théorème de superposition

3

 

 

5

 

 Amplificateur opérationnel (partie 1)

  • Historique
  • Les bornes et le symbole de l’ampli-op
  • Tensions et courants dans un ampli-op
  • Fonction de transfert et équations
  • Ampli-op idéal

3

6

 

 Amplificateur opérationnel (partie 2)

  • Circuits standards avec ampli-op

3

7

 EXAMEN INTRA

3

8 Inductance et condensateur Inductance Condensateur Combinaisons série-parallèle 3

 

9

 

 

 Systèmes de premier ordre (partie 1)

  • Définition
  • Réponse naturelle vs réponse à l’échelon
  • Réponse naturelle d’un circuit RL

3

 

10

 

 Systèmes de premier  ordre (partie 2)

  • Réponse naturelle d’un circuit RC
  • Réponse à l’échelon d’un circuit RL
  • Réponse à l’échelon d’un circuit RC

3

 

 

11

 

 Systèmes de deuxième ordre

  • Réponse naturelle d’un circuit RLC parallèle
  • Réponse à l’échelon d’un circuit RLC parallèle
  • Réponse naturelle d’un circuit RLC série
  • Réponse à l’échelon d’un circuit RLC série

 

 

 

12

 

 Régime permanent sinusoïdal

  • Révision des nombres complexes
  • Source sinusoïdale
  • Les phaseurs
  • Impédance complexe
  • Analyse de circuits en régime permanent sinusoïdal

3

13

 Révision

3

 

Total 

39




Laboratoires et travaux pratiques

Période

Description

Heures

1

 Lab 1 Mesure électrique

3

2

 TP 1 Exercice en classe

3

3

 Quiz 1 + Lab 2 Diviseur de tension et de courant

3

4

 Lab 3 Théorème de Thévenin et conception d'interface

3

5

 TP2 Exercice en classe

3

6

 Lab 4 Introduction à l'amplificateur opérationnel

3

7

 Quiz 2 + Lab 5 Introduction au générateur de fonctions et à l'oscilloscope, retour sur l'intra

3

8

 TP3 Exercice en classe

3

9

 Lab 6 Formes d'ondes exponentielles

3

10

 Quiz 3 + TP4 Exercice en classe

3

11

 Lab 7 Analyse de la réponse à un échelon

3

12

 TP4 Exercices en classe (+ Révision)

3

 

Total 

36




Utilisation d'outils d'ingénierie
  • Oscilloscope, générateur de fonctions, circuits passifs et actifs



Évaluation
Activité Description %

Laboratoire

Manipulations au laboratoire. L’évaluation se base sur le rapport remis une semaine après l’expérimentation et la présence de l’étudiant. La présence est obligatoire.

25

Quiz

Examen individuel théorique de 15 minutes. Il s’agit de questions simples sur la matière vue au cours d’avant.

10

Intra

16 juin 2023

Examen individuel théorique de 3 h couvrant la matière des cours 1 à 6

30

Final

Examen individuel théorique de 3h couvrant la matière de toute la session. Une moyenne de 50 % aux deux examens combinés est nécessaire pour réussir le cours.

35

** Documentation permise pour intra et final : 1 feuille manuscrite  8.5 / 11 (recto-verso). Calculatrice TI permise. Durée 3h.




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 20 juin 2024



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles :

À moins d’une situation de force majeure (Maladie, décès, etc…) validée par un billet signé par la personne compétente indiquée (e.g. : Médecin), aucun retard ne sera toléré.




Absence à une évaluation
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice ou du coordonnateur – Affaires académiques qui en référera à la personne assurant la direction du département. Pour un examen final, l’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau de la registraire. Dans tous les cas, l’étudiante ou l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire de demande d’examen de compensation qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, activité compétitive d’une étudiante ou d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire
  • NILSSON, J. W. et S.A. RIEDEL. Introductory Circuits for Electrical and Computer Engineering, Prentice Hall, 2002.
  • Dodo Amadou Mamane Moustapha. Modélisation et simulation des circuits électriques avec Simscape. H-2017.



Ouvrages de références
  • IRWIN, J.D. (2002). Basic Engineering Circuit Analysis, 7e éd., John Wiley.
  • DORF, R.C. et J.A. SVOBODA (2001). Introduction to Electric Circuits, 5e éd., John Wiley.
  • JOHNSON, D.E., J.R. JOHNSON, J.L. HILBURN et P.D. SCOTT (1997). Electric Circuit Analysis, 3e éd., Prentice Hall.
  • THOMAS, R.E. et A.J. ROSA (2004). The Analysis and Design of Linear Circuits – Laplace Early, 4e éd., John Wiley.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/course/view.php?id=22876




Autres informations

Ne s'applique pas.