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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Nicolas Constantin


PLAN DE COURS

Automne 2025
ELE105 : Circuits électriques (4 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7483, 7694, 7883
             
  Profils(s) : T, E  
             
    *MAT265    
             
Programme(s) : 7694
             
  Profils(s) : I  
             
    ELE104 ET *MAT265    
             
Unités d'agrément




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 sera en mesure : d'élaborer les modèles mathématiques des circuits électriques et électroniques et d’analyser le comportement de ces circuits par des méthodes analytiques sous différentes excitations.

Composants passifs (R, L et C) et composants actifs (sources indépendantes et contrôlées). Lois d’Ohm et de Kirchhoff. Méthodes des mailles et des nœuds. Circuits en régime continu. Théorèmes fondamentaux (Thévenin, Norton, superposition). Transfert maximal de puissance. Étude des circuits dans le domaine temporel. Étude des circuits dans le domaine de Laplace. Fonction de transfert, pôles et zéros. Réponse en fréquence et diagramme de Bode. Étude des circuits en régime sinusoïdal permanent, phaseurs et impédances complexes, puissance réelle réactive et apparente. Série de Fourier et circuits en régime périodique. Analyse de circuits à l'aide de micro-ordinateur.

Exemples pratiques, séances de laboratoire et travaux pratiques, utilisation de logiciels d'analyse de circuits.

Préalable ou concomitant : MAT265 Équations différentielles



Objectifs du cours

À la fin du cours, l'étudiant(e) devra être en mesure :

  • d’écrire les équations d'équilibre d'un circuit donné;
  • de connaître les méthodes de solution des circuits tant en régime permanent, sinusoïdal, périodique quelconque ou transitoire et pouvoir appliquer ces méthodes à des circuits de configuration simple;
  • de choisir la méthode de solution la plus appropriée à une situation donnée;
  • de concevoir des tests pour l'identification des paramètres d'un circuit donné et effectuer les mesures et les calculs nécessaires.

 




Stratégies pédagogiques

 

Un (1) cours par semaine où l'emphase est mise sur le traitement des problèmes pour permettre aux étudiant(e)s de bien assimiler les techniques présentées en cours.

 

Deux (2) heures de travaux dirigés à toutes les deux (2) semaines en vue d'assurer l'assimilation de la matière et de créer un esprit analytique chez les étudiant(e)s.

 

Quatre (4) heures de laboratoire à toutes les deux (2) semaines qui permettront à l'étudiant(e) de vérifier expérimentalement la validité des réponses théoriques en tenant compte des tolérances, des composantes ainsi que de la précision des instruments. Des exemples de conception et de réalisation seront traités.




Utilisation d’appareils électroniques
  • Enregistreuse vidéo et audio interdite durant le cours.
  • Générateurs de fonctions, oscilloscopes et les multimètres durant les séances de laboratoires.



Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 13:30 - 15:30 Travaux pratiques aux 2 semaines
Lundi 13:30 - 17:30 Laboratoire aux 2 semaines
Mercredi 08:30 - 12:00 Activité de cours
02 Mardi 08:30 - 12:30 Laboratoire aux 2 semaines
Mercredi 13:30 - 15:30 Travaux pratiques aux 2 semaines
Jeudi 08:30 - 12:00 Activité de cours



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Nicolas Constantin Activité de cours nicolas.constantin@etsmtl.ca A-2579
01 Mustapha Rafaf Laboratoire aux 2 semaines cc-Mustapha.Rafaf@etsmtl.ca A-2112
01 Mustapha Rafaf Travaux pratiques aux 2 semaines cc-Mustapha.Rafaf@etsmtl.ca A-2112
02 Mustapha Rafaf Activité de cours cc-Mustapha.Rafaf@etsmtl.ca A-2112
02 Azeddine Ghodbane Laboratoire aux 2 semaines Azeddine.Ghodbane@etsmtl.ca
02 Mustapha Rafaf Travaux pratiques aux 2 semaines cc-Mustapha.Rafaf@etsmtl.ca A-2112



Cours

Date

Contenus traités dans le cours

Heures

 

Circuits en régime continu

  • Éléments de circuits, résistances sources de courant et de tension
    • Lois de Kirchhoff
    • Diviseurs de courant et de tension, pont de Wheatstone
    • Méthode des mailles
    • Méthode des nœuds
    • Théorème de Thévenin et de Norton
    • Principe de superposition

9 heures

 

Éléments idéaux des circuits

  • Résistance, inductance et condensateur
  • Amplificateur opérationnel
  • Circuits résistifs, inductifs et capacitifs

6 heures

 

Circuits en régime sinusoïdal

  • Algèbre des nombres complexes
  • Représentation exponentielle
  • Phaseur
  • Signal périodique : fréquence et amplitude
  • Éléments en régime sinusoïdal
  • Circuits en régime sinusoïdal : impédances complexes
  • Puissance en régime sinusoïdal

8 heures

 

Transformée de Laplace et application aux circuits électriques

  • Transformée de Laplace : définition, propriétés, table et transformée inverse
  • Circuit image : fonction de transfert, pôles, zéros et stabilité
  • Réponse impulsionnelle
    • Conditions initiales

11 heures

 

Séries de Fourier et applications aux circuits électriques

  • Série de Fourier : exemples de développement pour les formes d’onde périodiques
  • Circuits en régime périodique non sinusoïdal

3 heures

 

EXAMEN INTRA

2 heures

 

Total

39




Laboratoires et travaux pratiques

Date

Description

Heures

 

Laboratoire 1 : Introduction au simulateur Micro-Cap

  • L'amplificateur opérationnel, montage non inverseur, montage inverseur et autres

4 heures

3 %

 

Laboratoire 2 : Familiarisation avec les équipements et mesure de déphasage entre signaux sinusoïdaux

4 heures

3 %

 

Laboratoire 3 : Réponse transitoire des circuits du premier ordre

  • Circuits RL et RC, réponse impulsionnelle, réponse indicielle, réponse à une rampe et temps de réponse

4 heures

4 %

 

Laboratoire 4 : Réponse transitoire des circuits du deuxième ordre

  • Circuits RLC, facteur d'amortissement, dépassement, temps de réponse, réponse impulsionnelle, réponse indicielle, réponse à une rampe, réponse à une onde carrée et onde triangulaire

4 heures

4 %

 

Laboratoire 5 : Réponse fréquentielle des circuits de premier ordre

  • Circuits RLC, diagramme de Bode, diagramme de Nyquist, avance de phase, retard de phase, bande passante, largeur de bande, filtres passe-haut et filtres passe-bas

4 heures

4 %

 

Laboratoire 6 : Réponse fréquentielle des circuits de deuxième ordre

  • Circuits RLC, facteur d’amortissement, filtre passif, réponse fréquentielle

Note: Ce laboratoire sera évalué individuellement avec une synthèse

4 heures

7 %

 

Total

25 %

 




Utilisation d'outils d'ingénierie

Logiciel utilisé pour la simulation des circuits électriques : Micro-Cap




Évaluation

 

Description % Date Note

Examen intra (durée de 2 heures)

35  %

 Gr. 01 : le 29 octobre 2025

 Gr. 02 : le 30 octobre 2025

 
Examen final 40 %    
Laboratoires 25 %   Équipe de 2
La note de passage est de 50 %      

 

Examen mi-session :

  • Durée 2 heures
  • Documentation permise : 2 feuilles mobiles (recto verso, 8 ½ x 11) préparées individuellement et manuscrites
  • Calculatrice autorisée

Examen final :

  • Durée 3 heures
  • Documentation permise : 2 feuilles mobiles (recto verso, 8 ½ x 11) préparées individuellement et manuscrites
  • Calculatrice autorisée



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 29 octobre 2025
2 30 octobre 2025



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

  • 25 % par jour de retard pour chaque laboratoire.
  • Auncun retard accepté pour les devoirs.



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 l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire
  • NILSSON, James W., Riedel, S., Electric Circuits, 10e édition, 2015.



Ouvrages de références

Autres références

  • DORF, Introduction to Electric Circuits, R.C. Wiley, 2006.
  • KELLEY et NICHOLS, Introductory Linear Electrical Circuits and Electronics, Wiley, 2004.
  • MIX et SCHMITT, Circuit Analysis for Engineers, Wiley, 1988.
  • HAYT, W.H., KEMMERLY, J.E., Engineering Circuit Analysis, McGraw-Hill Inc., 1993.
  • JOHNSON, D.E., JOHNSON, J.R., HILBURN, J.L., Electric Circuit Analysis, Prentice Hall, 1998.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

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

Lien utile : http://www.cadence.com