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L’objectif de cet enseignement est l’introduction des notions de bases liées à l’électricité permettant d’aborder les cours d’électronique.
A l’issue de ce cours, l’étudiant sera en mesure de :
comprendre et employer les notions de forces électrique, champ électrique, potentiel électrique et énergie potentielle aux charges électriques au repos,
déterminer le courant et la tension dans un circuit électrique comprenant des sources de tension continue, des condensateurs et des résistances,
comprendre les principes de l’électromagnétisme et l’appliquer pour résoudre les problèmes s’appliquant à l’électricité en présence du courant alternatif,
savoir appliquer les lois et les théorèmes fondamentaux de l’électricité,
maitriser les matrices associées aux différents quadripôles ainsi que leurs associations, faire le tracé asymptotique de Bode,
savoir appliquer la transformée de Laplace pour la résolution d’une équation différentielle dans le but d’étudier un circuit linéaire,
représenter le spectre d’amplitude et de phase d’un signal périodique par la méthode de Fourier.
Rappel sur l’électrostatique
Définition d’un conducteur en équilibre électrostatique (définition, capacité d’un conducteur, énergie emmagasinée), courant temporaire, courant continu, condensateurs, association des condensateurs, loi d’Ohm, loi de Joule, résistances, association des résistances, loi de Kirchhoff, charge et décharge d’un condensateur
Rappels (les nombres complexes, magnétisme, induction magnétique, flux magnétique, self inductance, loi de Faraday), courant alternatif, définition, période d’un signal, pulsation, valeur moyenne, valeur efficace, notation complexe, phase et déphasage, notion d’impédance, association d’impédances, résonance série et parallèle.
Définition, lois de diviseur de tension et diviseur de courant, notion de sources (liées et indépendantes), théorème de superposition, théorème de Thevenin, théorème de Norton, théorème de Millman, théorème de Kennely.
Définition, convention des courants et des tensions, matrice impédance matrice admittance, matrice hybride, matrice chaîne ou de transfert, impédance d’entrée, impédance de sortie, transfert en courant et transfert en tension, association des quadripôles (série, parallèle, entrée série-sortie parallèle).
Fonction de transfert, fréquence de coupure, décibel, forme de Bode d’un système linéaire du1er ordre, fréquence coude, tracé asymptotique de Bode.
Transformée de Laplace (TL), définition, propriétés (linéarité, différentiation, intégration, théorème du retard, théorème de la valeur finale et valeur initiale), TL de quelques fonctions usuelles (Dirac, échelon unité, e-at, fonction périodique), TL inverse (décomposition en éléments simples, méthode des résidus), étude de quelques circuits linéaires et application de la TL pour la résolution d’une équation différentielle linéaire à coefficients constants d’ordre n.
Série de Fourier, analyse spectrale d’un signal périodique par la méthode de Fourier.
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