Logo ÉTS
Session
Cours
Responsable(s) Ammar B. Kouki

Se connecter
 

Sauvegarde réussie
Echec de sauvegarde
Avertissement
École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Ammar B. Kouki


PLAN DE COURS

Automne 2022
ELE413 : Ondes électromagnétiques (4 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7483, 7694, 7883
             
  Profils(s) : Électricité, Technologie de systemes ordines, Tous profils  
             
    ELE312    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 100,0 %




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

Au terme de ce cours, l’étudiant ou l'étudiante sera familiarisé avec le phénomène de radiation ainsi qu’avec la propagation et la transmission des ondes électromagnétiques dans différents milieu.

Équations de Maxwell. Solutions des équations de Maxwell dans différents milieux. Réflexion et transmission des ondes planes uniformes, impédance de surface. Écoulement de puissance : vecteur de Poynting. Pertes de transmission dans un conducteur plan. Ondes guidées et guides d’ondes. Propagation entre deux plans conducteurs parallèles. Ondes électriques et magnétiques transversales, ondes TEM, ondes quasi-TEM. Atténuation et impédance d'ondes. Lignes de transmission. Équations des télégraphistes. Abaque de Smith. Représentation des impédances complexes sur l’abaque de Smith. Phénomènes de radiations. Fonction potentielle. Dipôle élémentaire. Puissance irradiée. Patrons de rayonnement.

Séances de travaux pratiques traitant de l'analyse et du calcul des problèmes pratiques de propagation d'ondes électromagnétiques.




Objectifs du cours

À la fin de ce cours, l’étudiant(e) devra être en mesure de :

  • comprendre et d’interpréter la propagation des ondes électromagnétiques dans différents milieux ainsi que les concepts associés dans  lesquels  les équations de Maxwell serviront de base au développement théorique;
  • connaître les mécanismes du transport de l’énergie électromagnétique;
  • saisir le phénomène de radiation;
  • appliquer les notions de base dans le calcul des paramètres importants;
  • d’être initié aux lignes de transmission et à l’abaque de Smith.



Stratégies pédagogiques

Les principaux moyens pédagogiques envisagés sont :

 

Cours magistraux (un (1) cours par semaine)

L’enseignement théorique est abordé durant les heures de cours magistraux, appuyé par les exemples pratiques. L’acquisition des connaissances sera renforcée par les travaux dirigés qui ont une grande importance dans l’assimilation de la matière. L’évaluation globale se complète finalement par les examens de contrôle.

 

Travaux dirigés (deux (2) heures par semaine)

Ces séances serviront à la résolution des exercices proposés aux étudiant(e)s afin de leur permettre de mieux comprendre les notions présentées dans le cours. Les diverses relations démontrées dans le cours seront appliquées pour résoudre des problèmes concrets. Les étudiant(e)s peuvent également poser des questions portant sur la matière du cours.




Utilisation d’appareils électroniques

L’utilisation de la calculatrice est permise aux examens. Pour les devoirs et les travaux

pratiques, l’utilisation de l’ordinateur et des outils de calcul est fortement encouragé.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 08:30 - 11:30 Travaux pratiques et laboratoire
Vendredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
02 Mardi 18:00 - 21:00 Travaux pratiques et laboratoire
Mercredi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Ammar B. Kouki Activité de cours Ammar.Kouki@etsmtl.ca A-2646
01 Ammar B. Kouki Travaux pratiques et laboratoire Ammar.Kouki@etsmtl.ca A-2646
02 Ammar B. Kouki Activité de cours Ammar.Kouki@etsmtl.ca A-2646
02 Ammar B. Kouki Travaux pratiques et laboratoire Ammar.Kouki@etsmtl.ca A-2646



Cours
Date Contenus traités dans le cours Heures
  Introduction
  • Rappel des notions fondamentales
  • Induction magnétique, équation de continuité pour les champs variables, inconsitance  de la loi d’Ampère et équations de Maxwell
  • Caractéristiques des milieux et conditions à une surface de séparation
  • Fonctions d’ondes et équations d’ondes
  • Champs électromagnétiques harmoniques et phaseurs complexes
9 heures
  Propagation des ondes dans l’espace libre
  • Équations de Maxwell
  • Ondes planes uniformes : vitesse de propagation, constante de propagation, atténuation, polarisation et profondeur de pénétration
  • Réflexion et transmission des ondes planes
  • Écoulement d’énergie - Théorème de Poynting
  • Impédance de surface et pertes dans un plan conducteur
9 heures
  Ondes guidées
  •  Modes de propagation : TE, TM, TEM et quasi-TEM
  •  Ondes entre deux (2) plans de conducteurs parallèles
  •  Vitesse de propagation, atténuation et impédances d’onde
  •  Courant à la surface des conducteurs
  •  Discontinuité dans un guide à deux (2) plans de conducteurs  parallèles
9 heures
    Lignes de transmission et abaque de Smith
  •  Paramètres primaires d’une ligne de transmission
  •  Équations de télégraphistes
  •  Régime sinusoïdal permanent des lignes de transmission de longueur infinie
  •  Régime sinusoïdal permanent des lignes de transmission de longueur finie
  •  Construction de l’abaque de Smith
  •  Applications de l’abaque de Smith
9 heures
         EXAMEN INTRA 3 heures
  Total 39 heures



Laboratoires et travaux pratiques
Date Description Heures
  Travaux pratiques – Phaseurs et algèbre vectorielle 6 heures
  Travaux pratiques – Équations de Maxwell et Équation d’onde 6 heures
  Travaux pratiques – Propagation des ondes dans le vide 6 heures
  Travaux pratiques – Propagation dans les milieux quelconques 6 heures
  Travaux pratiques – Comportement aux interfaces 3 heures
  Travaux pratiques – Guides d’ondes et lignes de transmission 6 heures
  Travaux pratiques – Abaques de Smith 3 heures
  Total 36 heures



Utilisation d'outils d'ingénierie

L’étudiant utilisera les logiciels et outils de calcul servant à la résolution de problèmes mathématiques complexes en ingénierie et à la visualisation des solutions (Matlab, Maple, Mathematica, Excel, Calculatrice graphique, etc...).

 




Évaluation

Note 1 : Toutes les sources de référence sont acceptées aux examens.

Note 2 : Un devoir numérisé dans un seul fichier en format .pdf devra être déposé sur la page Moodle du cours.

Note 3 : La note de passage est de 50 %.

Note 4 : Délai de dix (10) jours ouvrables est alloué pour la consultation des cahiers d’examen après la communication des résultats.

Autres information:

Heures de consultation: Sur RDV

Activité Description % Date
  Examen Intra: durée de trois (3) heures.Toute documentation permise 35 % à déterminer
  Trois (3) devoirs (voir Note 2) 30 %  
  Examen final (voir Note 1) 35 % à déterminer



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 21 octobre 2022
2 19 octobre 2022



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 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).



Plagiat et fraude
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
  • SADIKU M. N. O., Elements of Electromagnetics, 7th edition, Oxford University Press, 2018.

ou

  • WENTWORTH S. M., Applied Electromagnetics – Early Transmission Lines Approach, Wiley, 2006.

 




Ouvrages de références

 

 

 




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/