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Responsable(s) Brigitte Pilon, Claude Théorêt

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Brigitte Pilon, Claude Théorêt


PLAN DE COURS

Hiver 2025
TCH030 : Électrotechnique (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Données non disponibles




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
Ce cours ne peut être reconnu dans le cadre d’un programme de baccalauréat.

Au terme de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de manipuler les composants de base de systèmes à courant alternatif monophasés et triphasés dans le but d’expliquer le fonctionnement de ces systèmes.

Manipulation sécuritaire des instruments de mesure en courant alternatif (voltmètre, ampèremètre, wattmètre, etc.). Valeur moyenne, valeur efficace, fréquence et phase. Diagramme de phaseurs, triangle de puissance et facteur de puissance. Fonctionnement des transformateurs, des moteurs à courant alternatif monophasé et triphasé. Manipulation des transformateurs monophasés et triphasés ainsi que des moteurs à courant alternatif.



Objectifs du cours
  • Manipuler de manière sécuritaire des instruments de mesure en courant alternatif (voltmètre, ampèremètre, wattmètre,…)
  • Déterminer les valeurs moyennes, valeurs efficaces, fréquence et phase à l'aide des appareils de mesure.
  • Analyser les concepts associés au courant alternatif dans les circuits résistifs, RC et RL branchés en série et en parallèle.
  • Analyser les concepts associés aux circuits triphasés, aux charges symétriques, aux raccords en étoile et en triangle et à la mesure de la puissance triphasée.
  • Analyser les caractéristiques et les principes de fonctionnement des transformateurs monophasés et triphasés.
  • Démontrer et expliquer le fonctionnement des moteurs et des génératrices c.c.
  • Démontrer et expliquer le fonctionnement des moteurs à induction.
  • Démontrer et expliquer les caractéristiques de fonctionnement des génératrices synchrones triphasées (alternateurs triphasés).

 




Stratégies pédagogiques

Trois (3) heures de cours magistral par semaine. De nombreux exemples pratiques et concrets seront présentés en classe pour permettre aux étudiantes et étudiants de manipuler les composants de base de systèmes à courant alternatif monophasés et triphasés dans le but d’expliquer le fonctionnement de ces systèmes.

Pour les laboratoires, la classe sera séparée en deux sous-groupes. Chacun des sous-groupes aura quatre (4) heures de laboratoire aux deux semaines. Ces laboratoires serviront à la manipulation des composants de systèmes à courant alternatif monophasés et triphasés dans le but d’expliquer le fonctionnement de ces systèmes.




Utilisation d’appareils électroniques

S.O.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mercredi 08:15 - 10:15 Travaux pratiques (Groupe A)
Mercredi 10:30 - 12:30 Travaux pratiques (Groupe B)
Vendredi 09:00 - 12:30 Activité de cours
02 Lundi 09:00 - 12:30 Activité de cours
Mercredi 13:30 - 15:30 Travaux pratiques (Groupe A)
Mercredi 15:45 - 17:45 Travaux pratiques (Groupe B)



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Brigitte Pilon Activité de cours Brigitte.Pilon@etsmtl.ca B-2330
01 Brigitte Pilon Travaux pratiques (Groupe A) Brigitte.Pilon@etsmtl.ca B-2330
01 Dory Hadad Travaux pratiques (Groupe B) dory.hadad.1@ens.etsmtl.ca
02 Brigitte Pilon Activité de cours Brigitte.Pilon@etsmtl.ca B-2330
02 Dory Hadad Travaux pratiques (Groupe A) dory.hadad.1@ens.etsmtl.ca
02 Trevor Luengo Travaux pratiques (Groupe B) trevor.luengo.1@ens.etsmtl.ca



Cours

 

ÉLÉMENT ACTIVITÉ

A

Circuits à courant alternatif

  • Introduction aux concepts associés au courant alternatif, aux signaux c.a., au déphasage et à la puissance instantanée.
  • Mesure et démonstration du déphasage capacitif et inductif.
  • Observation du phénomène de la puissance négative associée à la puissance réactive et inductive.
  • Détermination des puissances active, réactive et apparente fournies à une charge inductive à l’aide de courants et tensions dans un circuit.
  • Amélioration du facteur de puissance d’une charge inductive en ajoutant une capacité au circuit.
  • Utilisation des vecteurs de phase pour résoudre les circuits en c.a. série et parallèle en calculer les tensions.

B

Circuits triphasés

  • Introduction aux concepts associés aux circuits triphasés.
  • Définition des tensions de ligne et de phase dans les circuits c.a. raccordés en étoile et en triangle.
  • Définition de la puissance active dans les circuits triphasés équilibrés.
  • Définition également des puissances réactive et apparente à l’aide des tensions et des courants mesurés.
  • Utilisation de la technique des deux wattmètres pour mesurer la puissance totale fournie à une charge triphasée.

C

Transformateurs monophasés et triphasés

  • Familiarisation avec les caractéristiques des tensions et courants d’un transformateur monophasé.
  • Utilisation du rapport des enroulements d’un transformateur pour prévoir la tension et le courant de l’enroulement du secondaire.
  • Définition de la régulation d’un transformateur.
  • Détermination du pourcentage de régulation de tension d’un transformateur à charge variable (charges capacitive et inductive).
  • Introduction aux concepts de base des transformateurs de distribution.
  • Mesure des tensions et courants de ligne afin d’observer le comportement d’un transformateur de distribution avec différentes charges.
  • Raccordement des transformateurs triphasés en triangle et en étoile.
  • Mesure des tensions des enroulements, afin de vérifier si les enroulements secondaires sont raccordés dans la phase appropriée.
  • Familiarisation avec les caractéristiques des tensions et courants des transformateurs triphasés raccordés dans les configurations triangle-étoile et étoile-triangle.
  • Distinction du déphasage entre les tensions d’entrée et les tensions de sortie mesurées selon la configuration du transformateur.

D

Moteurs et génératrices à courant continu

  • Démonstration des principales caractéristiques de fonctionnement d’un moteur c.c. à excitation séparée.
  • Démonstration de la façon le courant d’excitation altère les caractéristiques d’un moteur c.c. à excitation séparée.
  • Démonstration des principales caractéristiques de fonctionnement des moteurs série, shunt et compound.

E

Moteurs c.a. à induction

  • Démonstration des caractéristiques de fonctionnement d’un moteur triphasé à cage d’écureuil.
  • Démonstration du démarrage d’un moteur synchrone ainsi que certaines caractéristiques d’un moteur synchrone.
  • Démonstration de la façon le courant d’excitation altère les caractéristiques d’un moteur c.c. à excitation séparée.
  • Mesure du couple de décrochage d’un moteur synchrone.

F

Génératrice synchrone triphasée

  • Démonstration de fonctionnement à vide d’un alternateur triphasé.
  • Démonstration des caractéristiques de la régulation de tension d’un alternateur.
  • Synchronisation d’un alternateur triphasé avec un réseau d’alimentation c.a.



Laboratoires et travaux pratiques

Les laboratoires sont communs à tous les cours-groupes, ce qui signifie que les étudiantes et étudiants de ce cours feront les mêmes laboratoires. Ces derniers visent à mettre en application, dans le cadre d'une expérimentation pratique, les concepts, les méthodes d’analyse des machines électriques et la réalisation des circuits électriques en courant alternatif enseignés pendant les cours théoriques. Les laboratoires seront mis à disposition par la coordonnatrice ou le coordonnateur du cours sur la plateforme Moodle du cours. Ceux-ci ne pourront pas être réalisés dans une activité Moodle différente de celle choisie par la personne coordonnant le cours.

Vous aurez une séance de quatre heures de laboratoire aux deux semaines. Vous devrez réaliser un total de 6 laboratoires durant la session. L'équipement nécessaire vous sera fourni sur place.

La liste suivante présente le sujet de chacun des laboratoires :

  • Laboratoire 1 : Circuits à courant alternatif
  • Laboratoire 2 : Circuits triphasés
  • Laboratoire 3 : Transformateurs monophasés et triphasés
  • Laboratoire 4 : Moteurs et génératrices à courant continu
  • Laboratoire 5 : Moteurs c.a. à induction
  • Laboratoire 6 : Génératrice synchrone triphasée

Sécurité dans les laboratoires : 

  • Aucune nourriture ni aucune boisson n'est permise dans le local A-2504
  • Vous devrez ranger vos effets personnels de façon à ne pas emcombrer l'espace de circulation
  • Ne pas effectuer de branchement sous tension



Utilisation d'outils d'ingénierie

S.O.




Évaluation

Pondération

Groupe 01

Groupe 02

 Laboratoires : 40 %

Pendant la session (note1)

 Examen intra : 30 %

21 février 2025

17 février 2025

 Examen final : 30 %

À déterminer (Pendant la période des examens finaux)

(note1) : L'horaire des laboratoires sera fourni en début de semestre et les dates seront indiquées dans un calendrier dédié à chaque groupe.

Modalités des examens :

  • Réalisé de façon individuelle
  • Durée : 3 heures
  • Documentation : toute documentation papier permise et calculatrice autorisée
  • L'examen intra couvre la matière des cours 1 à 6 inclusivement
  • L'examen final porte sur l'ensemble de la matière présentée durant les 13 cours.

Modalités des laboratoires : 

  • Travail en équipe
  • Vous avez un total de 4 heures chaque 2 semaines pour compléter les manipulations
  • Les laboratoires doivent être complétés directement dans Moodle

Notes importantes :

  • La présence aux séances de laboratoires est obligatoire. La note zéro vous sera attribuée pour toute absence non justifiée à une séance de laboratoire.
  • Le groupe est séparé en deux sous-groupes (A et B). L'horaire des laboratoires est spécifié pour chacun des sous-groupes.
  • Vous devez vous présenter à la séance de laboratoire de votre sous-groupe. Votre appartenance à un sous-groupe est déterminé en début de session.
  • Le double seuil sera appliqué pour ce cours. Vous devez donc obtenir une note minimale de 50% pour les travaux individuels (examens). 



Double seuil
Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 21 février 2025
2 17 février 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

Une pénalité de 20 % par jour de retard sera appliquée à tous les travaux qui ne seront pas remis à temps.




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

Références obligatoires

WILDI, Théodore et SYBILLE, Gilbert, Électrotechnique, Presses de l’université Laval, Québec, 2005, ISBN-2-763781-85-3. (disponible à la COOP)

THÉORÊT, Claude, Cahier de laboratoire, TCH-030 Électrotechnique, Montréal, Rédaction 2006. (disponible sur le site Moodle du cours)




Ouvrages de références

S.O.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

S.O.




Autres informations

Courriel « ÉTUDIANTS-PROFESSEURS »

Le service de l’informatique et des télécommunications, en collaboration avec les départements et le Service des enseignements généraux, vous présentent leur service de « courriel étudiants-professeurs ».

Cet outil vise à augmenter la quantité de services offerts aux étudiants et à favoriser un échange accru d’informations entre les étudiants et les enseignants. Chaque étudiant disposera d’une boîte de courriel (15 meg.) et d’une adresse normalisée. Chaque enseignant pourra ainsi communiquer avec un étudiant ou avec l’ensemble des étudiants inscrits à son cours.

  1. clientèle cible :

tous les étudiants inscrits à chaque session.

  1. accessibilité :
    • à partir d’un fureteur quelconque sur le site WEB de l’ÉTS sous la rubrique : GUICHET INTERACTIF.
    • à partir d’un fureteur quelconque à l’adresse suivante : http://webmail.ens.etsmtl.ca
    • à partir d’un logiciel client en mode POP3 ou MAPI :

serveur entrant : webmail.ens.etsmtl.ca

serveur sortant : le serveur SMTP de votre fournisseur Internet.

  1. authentification au système de courriel :

À chaque session de travail, le système de courriel vous demandera de vous identifier; une fenêtre (Mot de passe réseau) apparaîtra et vous devrez fournir à la rubrique :

Nom de l’utilisateur : votre code d’accès universel;

Mot de passe : votre NIP (utilisé dans ChemiNot).

Pour connaître vote code d’accès universel? Allez dans ChemiNot, sous l’onglet intitulé : Info.générales. La forme générale de ce code est la suivante : AA99999. Si vous avez oublié votre NIP, allez au Bureau du registraire.

Avec la création de votre boîte de courriel, le système de courriel vous a également créé une adresse électronique dite « normalisée » que vous pouvez diffuser. Elle a la forme suivante : Prénom.nom.99@ens.etsmtl.ca (disponible dans ChemiNot).

Notez que cette adresse normalisée ne contient pas de caractère accentués, ni de caractères spéciaux comme par exemple : l’apostrophe et l’espace (les logiciels de courriel ont horreur de ces caractères).

Bonne utilisation.

Service de l’informatique et des télécommunications