plan de cours gel-1000 : circuits
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Faculté des sciences et de génieDépartement de génie électrique et de génie informatique
PLAN DE COURS
GEL-1000 : CircuitsNRC 87223 | Automne 2017
MAT 1900* OU PHY Préalables : 1002*
PrésentielMode d'enseignement : 3-0-6Temps consacré : 3Crédit(s) :
Éléments de base : sources, résistance, inductance, condensateur, transformateur idéal. Lois de Kirchhoff, théorèmes de Thévenin et de Norton, superposition. Formulation des équations d'équilibre : méthodes des mailles et des noeuds. Analyse transitoire. Circuits du premier et du deuxième ordre. Analyse des circuits par la transformation de Laplace. Introduction à SPICE.
Plage horaireCours en classe
mercredi 10h30 à 12h20 PLT-2751 Du 5 sept. 2017 au 15 déc. 2017vendredi 08h30 à 10h20 PLT-2751 Du 5 sept. 2017 au 15 déc. 2017
Il se peut que l'horaire du cours ait été modifié depuis la dernière synchronisation avec Capsule. Vérifier l'horaire dans Capsule
Site de courshttps://sitescours.monportail.ulaval.ca/ena/site/accueil?idSite=84016
Coordonnées et disponibilités Grenier, Dominique
EnseignantPLT-2112
http://w3.gel.ulaval.ca/[email protected]
Disponibilitésmardi : 15h30 à 16h30 - - du 4 sept. 2017 au 19 déc. PLT-21122017 mercredi : 15h30 à 16h30 - - du 4 sept. 2017 au 19 déc. PLT-21122017 jeudi : 15h30 à 16h30 - - du 4 sept. 2017 au 19 déc. PLT-21122017 vendredi : 15h30 à 16h30 - - du 4 sept. 2017 au 19 déc. PLT-21122017
Dominique Grenier Enseignant
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Soutien techniquePour recevoir du soutien technique relatif à l'utilisation de monPortail, contactez :Comptoir LiberT (FSG)Pavillon Adrien-Pouliot, Local [email protected] poste 4651
Session d'automne et hiver
Lundi 08h00 à 18h45Mardi 08h00 à 18h45Mercredi 08h00 à 18h45Jeudi 08h00 à 18h45Vendredi 08h00 à 16h45
Session d'été
Lundi 08h00 à 16h00Mardi 08h00 à 16h00Mercredi 08h00 à 16h00Jeudi 08h00 à 16h00Vendredi 08h00 à 16h45
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Description du cours ........................................................................................................... 4Lien avec le programme ....................................................................................................................................................... 4
Objectifs ................................................................................................................................................................................ 4
Place du cours dans le programme ...................................................................................................................................... 4
Contenu du cours ................................................................................................................................................................. 4
Déroulement du cours .......................................................................................................................................................... 4
Contenu et activités ............................................................................................................ 5
Évaluations et résultats ....................................................................................................... 6Échelle des cotes .................................................................................................................................................................. 6
Modalités d'évaluation .......................................................................................................................................................... 6
Informations détaillées sur les évaluations sommatives ....................................................................................................... 6Examen #1 ...................................................................................................................................................................... 6Examen #2 ...................................................................................................................................................................... 7Examen #3 ...................................................................................................................................................................... 7Travaux pratiques 1 ........................................................................................................................................................ 7Travaux pratiques 2 ........................................................................................................................................................ 7Travaux pratiques 3 ........................................................................................................................................................ 7Travaux pratiques 4 ........................................................................................................................................................ 8
Détails sur les modalités d'évaluation ................................................................................................................................... 8
Consignes sur les travaux .................................................................................................................................................... 8
Modalités sur les laboratoires ............................................................................................................................................... 9
Politique sur les examens ..................................................................................................................................................... 9
Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques ................................................................................................................ 9
Politique sur le plagiat et la fraude académique ................................................................................................................... 9
Étudiants ayant un handicap, un trouble d’apprentissage ou un trouble mental .................................................................. 9
Matériel didactique .............................................................................................................. 9Matériel obligatoire ............................................................................................................................................................... 9
Matériel complémentaire .................................................................................................................................................... 10
Logiciels .............................................................................................................................................................................. 11
Matériel supplémentaire ..................................................................................................................................................... 11
Médiagraphie et annexes ................................................................................................. 11Modèle d'examen ............................................................................................................................................................... 11
Sommaire
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Lien avec le programme
Ce cours participe à la poursuite des objectifs suivants :
Posséder les bases conceptuelles et physiques de la discipline du génie électrique.Connaître et exploiter les aspects théoriques de la représentation des signaux et de l'information;Connaître et exploiter les fondements de la dynamique des systèmes en général et de l'architecture et de l'organisation des systèmes informatiques en particulier;
Objectifs
À la fin de ce cours, l'étudiant(e) devra être en mesure de :
Connaître et appliquer judicieusement les méthodes de résolution des circuits électriques en régimes permanent et transitoire;Connaître et interpréter correctement le comportement des circuits du premier et du deuxième ordre
Place du cours dans le programme
En haut, à gauche ;-)
Contenu du cours
• Éléments de base (4h) : Les variables dans un circuit électrique : tension, courant, énergie et puissance. Éléments passifs (R, L, C, transformateur idéal). Éléments actifs (sources indépendantes, sources commandées).
• Lois et théorèmes de circuits (6h) : Lois de Kirchhoff : loi des courants, loi des tensions. Équivalent série : diviseur de tension. Équivalent parallèle : diviseur de courant. Équivalent Thévenin, équivalent Norton. Linéarité. Principe de superposition.
• Formulation des équations d'équilibre (6h) : Topologie des circuits. Équations d'équilibre. Méthode des mailles. Méthodes des noeuds. Équations d'équilibre des circuits avec sources commandées.
• Fonctions d'excitation (5h) : Fonctions singulières : impulsion, échelon, rampe. Décomposition des fonctions apériodiques. Fonctions exponentielles et fonctions sinusoïdales. Fonctions périodiques.
• Analyse transitoire des circuits électriques (9h) : Méthode d'analyse transitoire des circuits. Résolution des équations différentielles linéaires. Circuits du premier ordre : circuits RL, RC. Circuits du deuxième ordre : circuits RLL, RCC, RLC. Analyse des circuits avec conditions initiales.
• Analyse transformationnelle des circuits électriques (12h) : Transformation de Laplace : définition, propriétés. Transformation inverse. Lois et théorèmes de circuits dans le domaine de s. Analyse des circuits par la transformation de Laplace. Applications.
• Introduction à la simulation des circuits électriques avec PSpice. (3h):
Déroulement du cours
Quatre heures de cours magistral par semaine:
;présence fortement recommandéelire les sections du livre de référence obligatoire (voir horaire détaillée).avant les cours
Les cours magistraux sont entrecoupés
Description du cours
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d'exemples sur diapositives,de questions formatives par télévoteur ( ),à tenter de répondre avant le coursde séances sur simulateur ou sur environnement interactif de calcul numérique Qucs FreeMat/Octave
Le tableau ci-dessous présente les semaines d'activités prévues dans le cadre du cours.
Titre Date
Introduction Éléments de base des circuits électriques Lois et théorèmes des circuits Formulation des équations d'équilibre Fonctions d'excitation Analyse transitoire des circuits électriques Analyse des circuits par la transformation de Laplace Introduction à PSpice Leçons
Intro, Variables d'un circuit, Éléments passifs et actifs 4 sept. 2017
Ampli-ops; Lois de Kirchhoff; Équivalents série-parallèle 11 sept. 2017
Équivalents Thévenin-Norton; Linéarité; Principe de superposition 18 sept. 2017
Terminologie des Noeuds et des Mailles 25 sept. 2017
Tensions nodales, Courants circulatoires : Sources indépendantes, Sources commandées et Ampli-ops
2 oct. 2017
Fonctions apériodiques de base ; Exponentielle complexe 9 oct. 2017Fonctions périodiques par Transformée de Fourier/Analyse par équations différentielles 16 oct.
2017Circuits de 1er ordre : Équation différentielle, Inspection 23 oct.
2017Circuits de 2e ordre : Équation différentielle 6 nov. 2017Circuits de 2e ordre : Analyse ; Circuits initialement excités 13 nov.
2017Transformation de Laplace 20 nov.
2017Transformation de Laplace inverse 27 nov.
2017Analyse de circuits dans le domaine de Laplace 4 déc. 2017Circuits avec interrupteur et convolution 11 déc.
2017Fichiers pour logiciels
Octave/Matlab/FreeMat
QUCS
Contenu et activités
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QUCS
Note : Veuillez vous référer à la section de votre site de cours pour de plus amples détails.Contenu et activités
Échelle des cotes
Cote % minimum % maximum
A+ 90 100A 85 89,99A- 80 84,99B+ 77 79,99B 74 76,99B- 70 73,99
Cote % minimum % maximum
C+ 67 69,99C 64 66,99C- 60 63,99D+ 55 59,99D 50 54,99E 0 49,99
Modalités d'évaluation
Titre Date Mode de travail Pondération
Examen #1 Le 29 sept. 2017 de 08h15 à 10h15
Individuel 28 %
Examen #2 Le 8 nov. 2017 de 10h30 à 12h30
Individuel 32 %
Examen #3 Le 20 déc. 2017 de 10h30 à 12h30
Individuel 32 %
Travaux pratiques 1 Dû le 24 sept. 2017 à 23h59
Individuel 2 %
Travaux pratiques 2 Dû le 5 nov. 2017 à 23h59
Individuel 2 %
Travaux pratiques 3 Dû le 19 nov. 2017 à 10h55
Individuel 2 %
Travaux pratiques 4 Dû le 17 déc. 2017 à 23h59
Individuel 2 %
Titre Date Mode de travail
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Informations détaillées sur les évaluations sommatives
Évaluations et résultats
Sommatives
Formatives
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Examen #1Date : Le 29 sept. 2017 de 08h15 à 10h15Mode de travail : IndividuelPondération : 28 %Matériel autorisé : Une feuille manuscrite recto-verso
Examen #2Date : Le 8 nov. 2017 de 10h30 à 12h30Mode de travail : IndividuelPondération : 32 %Matériel autorisé : Une feuille manuscrite recto-verso
Examen #3Date : Le 20 déc. 2017 de 10h30 à 12h30Mode de travail : IndividuelPondération : 32 %Matériel autorisé : Une feuille manuscrite recto-verso
Travaux pratiques 1Date de remise : 24 sept. 2017 à 23h59Mode de travail : IndividuelPondération : 2 %Remise de l'évaluation : Boîte de dépotDirectives de l'évaluation :
À faire seul. Vous devez remettre un travail qui vous est le vôtre entièrement.Fichiers à consulter : (155,6 Ko, déposé le 24 juil. TP1.pdf
2017)
Travaux pratiques 2Date de remise : 5 nov. 2017 à 23h59Mode de travail : IndividuelPondération : 2 %Remise de l'évaluation : Boîte de dépotDirectives de l'évaluation :
À faire seul. Vous devez remettre un travail qui vous est le vôtre entièrement.Fichiers à consulter : (169,54 Ko, déposé le 24 juil. 2017)TP2.pdf
(1,45 Ko, déposé le 24 juil. Exemple SWP Qucs2017)
Travaux pratiques 3
Date de remise : 19 nov. 2017 à 10h55
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Date de remise : 19 nov. 2017 à 10h55Mode de travail : IndividuelPondération : 2 %Remise de l'évaluation : Boîte de dépotDirectives de l'évaluation : À faire seul. Vous devez remettre un travail qui est le vôtre entièrement.
Travaux pratiques 4Date de remise : 17 déc. 2017 à 23h59Mode de travail : IndividuelPondération : 2 %Remise de l'évaluation : Boîte de dépotDirectives de l'évaluation :
À faire seul. Vous devez remettre un travail qui vous est le vôtre entièrement.
Détails sur les modalités d'évaluation
Les évaluations formatives consistent en:
Des exercices à la fin de chacun des chapitres. Il est fortement conseillé de les faire avec un minimum d'aides extérieures;Des questions rétrospectives/prospectives faites en classe avec télévoteurs.
Les évaluations sommatives sont basées sur les épreuves suivantes :
3 examens (et non des partiels) de 28%, 32% et 32% respectivement;3 travaux pratiques à faire individuellement de 2%, 3% et 3% respectivement.
Pour obtenir la cote de passage (D), l'étudiant doit
avoir une moyenne de 50% sur les 3 examens selon leur pondération;avoir une moyenne de 50% sur l'ensemble des évaluations sommatives selon leur pondération.
◆ Les notes de toutes évaluations sommatives ne seront ni normalisées, ni ajustées, ni arrondies.
◆ Les révisions de notes seront faites conformément à la procédure officielle du Règlement des études et des règles de la Faculté des sciences et de génie seulement. Suite à la révision, la note pourrait augmenter, rester inchangée ou même
.diminuer
◆ La cote finale ne sera disponible qu'à la sortie du relevé de notes.
◆ Jusqu'à 10 % de la note maximale de chaque travail corrigé pourrait être associé à la qualité du français.
Lors des examens, il ne sera permis que:
l'usage d'une calculatrice conforme au règlement de la Faculté;une seule page manuscrite recto-verso conçue par l'étudiant lui-même.
Consignes sur les travaux
◆ Les travaux pratiques doivent être fait individuellement, chacun remettant son propre travail (voir politique sur le plagiat). Il est strictement défendu de prendre le travail d'un autre et de le modifier.
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i.
ii. iii. iv. v.
◆ Il serait bon de lire diapos et livre de référence, d'écrire un résumé à document fermé et d'essayer à l'avance tous les exemples des diapos avant leur présentation en classe (pédagogie inversée).
Modalités sur les laboratoires
Règlement sur la sécurité dans les laboratoires du Département de génie électrique et de génie informatique et formation sur les dangers de l'électricité
La formation sur les dangers de l'électricité (GEL-1799) est offerte aux étudiants à chaque début de session. Elle est obligatoire pour certains cours, et doit être suivie au plus tard au début de la session d'un cours qui la requiert.
Les étudiants qui n'auront pas suivi cette formation se verront refuser l'accès aux laboratoires.
Politique sur les examens
Vous devez déposer votre carte d'étudiant sur votre bureau pour vous identifier pendant l'examen.
Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques
La politique sur l'utilisation d'appareils électroniques de la Faculté des sciences et de génie peut être consultée à l'adresse : .http://www.fsg.ulaval.ca/fileadmin/fsg/documents/PDF/Calculatrices-autorisees-FSG.pdf
Politique sur le plagiat et la fraude académique
Règles disciplinaires
Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de l'Université Laval dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très important pour tout étudiant de prendre connaissance des articles 23 à 46 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse suivante:
http://www2.ulaval.ca/fileadmin/Secretaire_general/Reglements/Reglement_disciplinaire.pdf
Plagiat
Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le fait de:
copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format papier ou électronique sans mettre ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source;résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en mentionner la source;traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance;remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant);remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires.
L'Université Laval étant abonnée à un service de détection de plagiat, il est possible que l'enseignant soumette vos travaux pour analyse.
Étudiants ayant un handicap, un trouble d’apprentissage ou un trouble mental
Les étudiants qui ont une lettre d'Attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil doivent impérativement se conformer à la politique et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH)
d'Accommodations scolaires aux examens de la Faculté des sciences et de génie qui peut être consultée à l'adresse : http://www.fsg.ulaval.ca/fileadmin/fsg/documents/PDF/Politique-Facultaire-Accommodements.pdf
Matériel didactique
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Matériel obligatoire
Circuits électriques Hoang Le-Huy Auteur : Presses de l'Université Laval ( [Québec] , 2004 Éditeur :
) 2763780784ISBN :
Matériel complémentaire
Circuits électriques : méthodes d'analyse et applications Mohand Ouhrouche Auteur : Presses internationales Polytechnique ( [Montréal] , 2008 ) Éditeur :
9782553014222ISBN :
Introduction to electric circuits ( 9e édition ) James A. Svoboda, Richard C. Dorf Auteur : Wiley & Sons Canada, Limited, John ( Hoboken, NJ , 2014 Éditeur :
) 9781118477502ISBN :
The analysis and design of linear circuits ( 11e édition ) Roland E. Thomas, Albert J. Rosa, Gregory J. Toussaint Auteur : Wiley ( [Chichester, West Sussex, U.K. , 2009 ) Éditeur :
9780470383308ISBN :
Basic Engineering circuit analysis Irwin, J.D., Nelms, R.M., Auteur : John Wiley & Sons, ( 2005 ) Éditeur :
9781118539293ISBN :
Electric Circuits NILSSON, J. W., RIEDEL, S. A Auteur : Prentice Hall, ( 2000 ) Éditeur :
9780133760033ISBN :
Transform circuit analysis for engineering and technology Stanley, W. D. Auteur : Prentice Hall ( Upper Saddle River, N.J. , 2003 ) Éditeur :
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Prentice Hall ( Upper Saddle River, N.J. , 2003 ) Éditeur : 0130602590ISBN :
Logiciels
Qucs (Quite Universal Circuit Simulator) .sourceforge.net/qucs Octave (Scientific Programming Language) https://www.gnu.org/software/octave/ FreeMat (rapid engineering and scientific prototyping and data processing) .sourceforge.net/freemat
Matériel supplémentaire
Errata : HLH Circuits Electriques - Errata.pdf
Rappel: Formulaire de trigonométrie.pdf
Rappel: Nombres complexes.pdf
Transformation de_Laplace.pdf
Modèle d'examen
Examens.pdf
Médiagraphie et annexes