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Responsable(s) Marc Boulé, Abdas Salam Bajamgnigni Gbambie

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Marc Boulé, Abdas Salam Bajamgnigni Gbambie


PLAN DE COURS

Hiver 2026
PHY332 : Électricité et magnétisme (4 crédits)


Préalables
Pour tous profils : CTN248, ING150



Description du cours
Ce cours vise à calculer les effets produits par des charges électriques au repos et en mouvement, principalement en ce qui a trait aux forces et aux champs de natures électrique et magnétique, ainsi qu'aux circuits électriques.

Au terme de ce cours, la personne étudiante sera en mesure de :
  • calculer les forces, le champ et le potentiel électriques produits par des charges ponctuelles ou des distributions continues de charges;
  • appliquer la loi de Gauss dans des calculs de flux et de champ électrique en présence de symétrie;
  • analyser des circuits électriques composés de piles, de résistances et/ou de condensateurs;
  • calculer des forces et des champs magnétiques impliquant des charges ponctuelles ou des courants électriques;
  • analyser des problèmes d'induction électromagnétique en utilisant les lois de Lenz et de Faraday;
  • analyser les résultats expérimentaux obtenus à l'aide d'instruments de mesure électriques.


Éléments de contenu : l'électrostatique et ses lois : charge électrique, champ électrique, lois de Coulomb et de Gauss, potentiel électrique, relation travail-énergie. Matériaux isolants et conducteurs. Charges ponctuelles et distribuées. Composants discrets : piles, résistances et condensateurs. Circuits en courant continu : lois d'Ohm et de Kirchhoff. Circuits RC. Magnétisme des courants continus, force et couple magnétique, champ magnétique, loi de Biot-Savart. Induction électromagnétique : lois de Faraday et de Lenz, inductance.

cours préalable : ING150 Statique et dynamique (4 cr.) sauf pour les étudiantes et les étudiants au baccalauréat en génie mécanique et au baccalauréat en génie aérospatial ou CTN248 Statique et dynamique (3 cr.) pour les étudiantes et les étudiants au baccalauréat en génie de la construction.



Stratégies pédagogiques

Le cours comporte deux périodes : le cours magistral de trois heures et demie pour la présentation de la théorie et une période de travaux pratiques pour permettre aux étudiantes et étudiants de faire les exercices reliés au cours sous la supervision de l'enseignante, de l'enseignant ou de l'auxiliaire d'enseignement, selon le cas.

Des expériences seront présentées en démonstration en classe. De plus, certaines simulations (laboratoire virtuel sur site web) seront également présentées en classe ou disponibles sur le site web du cours. Les étudiantes et étudiants seront invités à réaliser des expériences de laboratoires au cours de la session pour compléter leur apprentissage.

Les outils de calculs comme la calculatrice programmable (TI-Nspire) et les logiciels de calculs symboliques comme Maple, Derive ou Matlab serviront pour le traitement numérique et/ou graphique de certains exercices ou pour la rédaction des rapports de laboratoires ou des devoirs, selon les directives des enseignant·es.




Informations concernant l’agrément du BCAPG
Ce cours compte 64,8 unités d'agrément réparties comme suit :

Catégories de UA Nombre Proportion Matière(s) traitée(s)
Sciences naturelles 64,8 UA 100,00 %



Les objectifs de ce cours sont liés aux indicateurs de qualités requises des diplômés de la manière suivante :

Objectif spécifique Qualité Indicateur Niveau d'enseignement
calculer les forces, le champ et le potentiel électriques produits par des charges ponctuelles ou des distributions continues de charges; Q1 . Connaissances en génie i2 . Appliquer les concepts des sciences naturelles Développé
appliquer la loi de Gauss dans des calculs de flux et de champ électrique en présence de symétrie; Q1 . Connaissances en génie i2 . Appliquer les concepts des sciences naturelles Développé
analyser des circuits électriques composés de piles, de résistances et/ou de condensateurs; Q1 . Connaissances en génie i2 . Appliquer les concepts des sciences naturelles Développé
calculer des forces et des champs magnétiques impliquant des charges ponctuelles ou des courants électriques; Q1 . Connaissances en génie i2 . Appliquer les concepts des sciences naturelles Développé
analyser des problèmes d'induction électromagnétique en utilisant les lois de Lenz et de Faraday; Q1 . Connaissances en génie i2 . Appliquer les concepts des sciences naturelles Développé
analyser les résultats expérimentaux obtenus à l'aide d'instruments de mesure électriques. Q1 . Connaissances en génie i2 . Appliquer les concepts des sciences naturelles Développé



Utilisation d’appareils électroniques

S.O.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Mercredi 13:30 - 16:30 Laboratoire
02 Mardi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Jeudi 13:30 - 16:30 Laboratoire
03 Mardi 09:00 - 12:00 Laboratoire
Vendredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
04 Mercredi 09:00 - 12:30 Activité de cours
Vendredi 09:00 - 12:00 Laboratoire
05 Lundi 09:00 - 12:30 Activité de cours
Jeudi 09:00 - 12:00 Laboratoire
06 Lundi 18:00 - 21:00 Laboratoire
Jeudi 18:00 - 21:30 Activité de cours
07 Lundi 13:30 - 16:30 Laboratoire
Mercredi 13:30 - 17:00 Activité de cours



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Tounsia Aït Ahcène Activité de cours Tounsia.AitAhcene@etsmtl.ca B-2344
01 Gervais Dolvis Leutcho Laboratoire gervais-dolvis.leutcho@lacime.etsmtl.ca
02 Tounsia Aït Ahcène Activité de cours Tounsia.AitAhcene@etsmtl.ca B-2344
02 Tounsia Aït Ahcène Laboratoire Tounsia.AitAhcene@etsmtl.ca B-2344
03 Tounsia Aït Ahcène Activité de cours Tounsia.AitAhcene@etsmtl.ca B-2344
03 Tounsia Aït Ahcène Laboratoire Tounsia.AitAhcene@etsmtl.ca B-2344
04 Jérôme Quintin Activité de cours jerome.quintin@etsmtl.ca B-2512
04 Jérôme Quintin Activité de cours jerome.quintin@etsmtl.ca B-2550
04 Jérôme Quintin Laboratoire jerome.quintin@etsmtl.ca B-2512
04 Jérôme Quintin Laboratoire jerome.quintin@etsmtl.ca B-2550
05 Marc Boulé Activité de cours marc.boule@etsmtl.ca B-2560
05 Marc Boulé Laboratoire marc.boule@etsmtl.ca B-2560
06 Gérald Paquin Activité de cours gerald.paquin@etsmtl.ca B-2519
06 Gérald Paquin Laboratoire gerald.paquin@etsmtl.ca B-2519
07 Gérald Paquin Activité de cours gerald.paquin@etsmtl.ca B-2519
07 Gérald Paquin Laboratoire gerald.paquin@etsmtl.ca B-2519



Cours
Durée Matière et référence
Bloc I (18 heures)
2 heures Chapitre 1 Électrostatique
  1.1 La charge électrique
  1.2 Conducteurs et isolants
  1.3 Le phénomène de charge par induction
  1.4 L’électroscope à feuilles (à lire)
  1.5 La loi de Coulomb
4 ½ heures Chapitre 2 Le champ électrique
  2.1 Le champ électrique
  2.2 Les lignes de champ
  2.3 Le champ électrique et les conducteurs
  2.4 Les charges en mouvement dans un champ électrique uniforme
  2.5 Les distributions de charges continues
  2.6 Les dipôles
  2.8 L’expérience de la goutte d’huile de Millikan (à lire)
4 heures Chapitre 3 Le théorème de Gauss
  3.1 Le flux électrique
  3.2 La démonstration du théorème de Gauss
  3.3 La symétrie
  3.4 L’utilisation du théorème de Gauss
  3.5 Le théorème de Gauss et les conducteurs
4 ½ heures Chapitre 4 Potentiel électrique
  4.1 Le potentiel électrique
  4.2 La relation entre le potentiel et l’énergie et le travail
  4.3 La relation entre le potentiel et le champ électrique
  4.4 Le potentiel et l’énergie potentielle dans le champ d'une charge ponctuelle
  4.5 L'addition du potentiel (distributions de charges ponctuelles)
  4.6 L'addition du potentiel (distributions de charges continues)
  4.7 Le potentiel d'un conducteur
3 heures   Examen sur le bloc 1
Bloc II  (9 heures)
3 heures Chapitre 5 Condensateurs et diélectriques
  5.1 La capacité
  5.2 Les associations de condensateurs en série et en parallèle
  5.3 L’énergie emmagasinée dans un condensateur
  5.4 La densité d’énergie du champ électrique
  5.5 Les diélectriques
  5.6 La description atomique des diélectriques
2 heures Chapitre 6 Courant et résistance
  6.1 Le courant électrique
  6.2 La vitesse de dérive et la densité de courant
  6.3 La résistance
  6.4 La loi d’Ohm
  6.5 Une explication microscopique de la loi d'Ohm (à lire)
  6.6 La puissance électrique
4 heures Chapitre 7 Les circuits à courant continu
  7.1 La force électromotrice
  7.2 Les résistances en série et en parallèle
  7.3 Les instruments de mesure      
  7.4 Les lois de Kirchhoff
  7.5 Les circuits RC
Bloc III  (12 heures)
4 heures Chapitre 8 Le champ magnétique
  8.1 Le champ magnétique
  8.2 La force magnétique sur une particule chargée
  8.3 La force sur un conducteur parcouru par un courant
  8.4 Le moment de force sur une boucle de courant
  8.5 Lemouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique
  8.6 La combinaison des champs électrique et magnétique
  8.7 à 8.9 Le cyclotron, l’effet Hall et La découverte de l’électron (à lire)
3 heures Chapitre 9 Les sources de champ magnétique
  9.1 Le champ créé par un long fil conducteur rectiligne
  9.2 La force magnétique entre des fils conducteurs parallèles
  9.3 La loi de Biot-Savart
  9.4 Le théorème d’Ampère
3 heures Chapitre 10 L’induction électromagnétique
  10.1 L’induction électromagnétique
  10.2 Le flux magnétique
  10.3 La loi de Faraday et la loi de Lenz
  10.4 Les générateurs
  10.5 et 10.6 Les orignes de la f.é.m indute et les champs électriques induits (à lire)
  10.7 La f.é.m. induite dans un conducteur en mouvement
  10.8 Les courants de Foucault (à lire)
2 heures Chapitre 11 L’inductance
  11.1 L’auto-induction
  11.2 et 11.3 L’inductance Les circuits RL
  11.4 L’énergie emmagasinée dans une bobine d’induction

Total : 39 heures

N.B. : Le nombre d'heures allouées à chaque chapitre est seulement offert à titre indicatif.




Laboratoires et travaux pratiques

Un total de 36 heures de travaux pratiques sont associées à ce cours.

Les laboratoires se déroulent à l'extérieur des périodes inscrites à l'horaire pour le cours ou les travaux pratiques. Les laboratoires sont conçus pour être réalisés idéalement en équipes de trois étudiantes et étudiants maximum, mais des équipes de quatre seront tolérées au besoin. L'étudiante ou l'étudiant doit prévoir une certaine disponibilité pour ces travaux d'équipe obligatoires qui ont lieu durant la session (environ 2 rencontres). La section "Évaluation" contient davantage d'information concernant les modalités présentiel vs distance pour les laboratoires.




Utilisation d'outils d'ingénierie

Le logiciel FEMM* peut être utilisé pour illustrer divers thèmes du cours et/ou dans le cadre de certains laboratoires.

* Finite Element Method Magnetics, David Meeker, www.femm.info




Évaluation


Informations additionnelles :
Évaluation Pondération
Examen intra 1 sur le bloc 1 (3h) 30% 
Examen intra 2 sur le bloc 2 (2h) 15%
Mini-test(s) et/ou devoir(s) et/ou exercices notés 5%
Rapports de laboratoire (2) 2 x 10%
Examen final sur le bloc 3 (3h) 30%

Il n'y a pas de double-seuil en PHY332.

Documentation permise aux examens: toute documentation sous forme papier est permise à l’exception des livres Physique 2 (obligatoire pour le cours par contre) et Physique 2 Solutionnaire, par H. Benson. À l'exception des tableaux de constantes et énoncés de problèmes/exercices uniquement, aucune photocopie ou impression numérique de ces livres n'est permise. À l'exception de la calculatrice, aucun appareil électronique n'est autorisé (pas d’ordinateur portable, tablette, cellulaire, etc.).




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 4 février 2026
1 11 mars 2026
2 12 mars 2026
2, 5 5 février 2026
3 10 février 2026
3 17 mars 2026
4 6 février 2026
4 13 mars 2026
5 9 mars 2026
6, 7 16 mars 2026
6, 7 9 février 2026



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.



Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) 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 la personne enseignante du cours ou la personne coordonnatrice dans le cas des stages.



Documentation obligatoire

BENSON, H. Physique 2 : Électricité et magnétisme, 6e* édition, Pearson-ERPI, 2024. Il est prévu que le livre soit disponible à la Coop de l'ÉTS lors de sa réouverture à l'automne 2024. Un accès numérique 12-mois est aussi disponible sur le site de l'éditeur (environ 60$)

https://www.erpi.com/fr/bundle-physique-2-electricite-6e-man-9782766157303.html

* La 5e édition peut également être utilisée sans problème.




Ouvrages de références

S.O.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Du matériel supplémentaire est aussi disponible sur le site web du cours PHY332 ainsi que les pages des différents groupes.

Site pour calcultarice :  https://ena.etsmtl.ca/course/view.php?id=23359

 




Autres informations

Les séances de cours et de travaux pratiques des cours-groupes dont le mode d'enseignement est hybride sont offertes entièrement à distance. L'étudiante ou l'étudiant inscrit à un tel cours-groupe n'a donc pas besoin de se déplacer à l'École durant la session, sauf lors des évaluations en présence identifiées à la section "Évaluation".

À moins d’indication contraire, le matériel pédagogique rendu disponible dans le cadre de ce cours est la propriété intellectuelle de l’enseignante ou de l'enseignant. Il est fourni à l'usage exclusif des étudiantes et étudiants inscrits au cours. Toute reproduction ou diffusion nécessite la permission de la personne détententrice du droit d'auteur.