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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Jean-Marc Lina


PLAN DE COURS

Été 2019
ELE312 : Électromagnétisme (3 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7694
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MAT165 ET ING150    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 100,0 %




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
Se familiariser avec les concepts et les quantités physiques permettant de calculer les valeurs fondamentales.

Loi de Coulomb. Champ électrique à charge ponctuelle et à distribution de charges. Loi de Gauss et ses applications. Potentiel électrostatique. Équations de Laplace et de Poisson. Méthode des images. Conducteurs. Diélectriques et polarisation. Courant électrique et lois de Kirchhoff. Champ magnétique. Force de Lorentz. Loi de Biot et de Savart. Flux magnétique. Potentiel vecteur magnétique. Inductance électromagnétique. Loi de Faraday. Courant de déplacement. Équations de Maxwell. Substances ferromagnétiques et circuits magnétiques.

Séances de travaux pratiques traitant des exemples pratiques de calcul des champs électrique et magnétique.



Objectifs du cours
  • Introduire les lois fondamentales de l'électromagnétisme.
  • Familiariser l'étudiant(e) avec des concepts de base et des quantités physiques fondamentales tels que : le champ électrique, le potentiel électrique, le champ magnétique, les flux électrique et magnétique, etc., conduisant à l'étude des composantes de base que sont les résistances, les condensateurs et les inductances.
  • Rendre l'étudiant(e) capable de calculer ces quantités dans des cas simples mais fondamentaux en pratique.
  • Donner à l'étudiant(e) les connaissances de base nécessaires pour entreprendre d'autres cours (circuits, ondes électromagnétiques, communications, hyperfréquences, etc.).
  • Familiariser l'étudiant(e) à la modélisation sur ordinateur des phénomènes électromagnétiques et au calcul numérique.



Stratégies pédagogiques
  • Un (1) cours magistral par semaine. La solution de nombreux problèmes typiques sera présentée après l'introduction de chaque nouvelle notion afin d'illustrer la théorie et de permettre aux étudiant(e)s de bien assimiler les méthodes présentées.
  • Douze (12) séances de deux (2) heures de « travaux pratiques et laboratoires » qui pourront servir à résoudre des exercices et des problèmes supplémentaires, à demander des éclaircissements sur les notions vues pendant le cours, à compléter ce dernier par certaines démonstrations et/ou exemples pertinents.
  • Deux (2) rapports de laboratoires permettant à l'étudiant(e) de mieux comprendre et de consolider les notions acquises.



Utilisation d’appareils électroniques
  • Calculatrice permise par l'École
     



Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 13:30 - 17:30 Travaux pratiques et laboratoire
Jeudi 13:30 - 17:00 Activité de cours
02 Mercredi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Jeudi 18:00 - 22:00 Travaux pratiques et laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Dominic Deslandes Activité de cours Dominic.Deslandes@etsmtl.ca A-2476
02 Dominic Deslandes Activité de cours Dominic.Deslandes@etsmtl.ca A-2476



Cours
Date Contenus traités dans le cours Heures
 

1- Introduction 

 1 heure
 

2- Notions de mathématiques essentielles

 1 heure
 

3- Champ et force électrostatiques

 2 heures
 

4- Flux

 2 heures
 

5- L'équation de Poisson

 3 heures
 

6- Le potentiel électrique

 3 heures
 

7- Conducteurs à l'équilibre

 2.5 heures
 

8- Isolants et conducteurs

 2.5 heures
 

9- Charges en mouvement

 1 heure
 

10- Le champ magnétique

 2 heures
 

11- La loi d'Ampère

 2.5 heures
 

12- Flux et densité de flux

 2 heures
 

13- Force magnétique

 2 heures
  14- Matériaux magnétiques 2 heures
  15- Induction magnétique 2.5 heures
  16- La loi de Faraday 3 heures
  17- Les équations de Maxwell 2 heures
  18- Propagation des ondes électromagnétiques 3 heures
  Total 39

Voir site du cours pour planning détaillé: https://ena.etsmtl.ca



Laboratoires et travaux pratiques

Voir site du cours pour planning détaillé : https://ena.etsmtl.ca/



Utilisation d'outils d'ingénierie
  • Logiciel Matlab (niveau débutant)


Évaluation
Activité Description % Date
  Cinq (5) minitests (quiz) 40 %  
  Examen final 40 %  
  Labo 1 10 %  
  Labo 2 10 %  

Pour réussir le cours, l'étudiant(e) doit obtenir un minimum de 50 % pour la note totale ainsi qu'un minimum de 50% à l'examen final.

Travaux à remettre

  • Deux séances de Labo avec rapports (à remettre par groupe de deux (2) étudiants)



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/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 7.2.7 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

Sauf pour raisons exceptionnelles (et justifiables), les devoirs et labos remis en retard sans avoir obtenu une dérogation spéciale au préalable ne seront pas corrigés.



Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet 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’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 étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-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 les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire
  • WENWORTH, S.M., Applied Electromagnetics (Early transmission lines approach), J. Wiley & Sons (2007).

Des notes de cours, problèmes et les énoncés des laboratoires seront transmis électroniquement.



Ouvrages de références
  • HAYT W.H. and BUCK J.A., Engineering Electromagnetics (7th Ed.), Mc Graw Hill, 2006.
  • CHENG, David K., Fundamentals of Electromagnetics, Addison-Wesley, 1993.
  • ULABY, F.T., Fundamentals of Applied Electromagnetics, Pearson, Prentice Hall, 2004, ISBN 0-13-185089-X.
  • SPIEGEL, M.R., Formules et tables de mathématiques, Série Schaum, McGraw-Hill, Paris, 1989.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site Web du cours : https://ena.etsmtl.ca/