GEL –1000

Circuits

A-2015

§  Dominic Grenier, professeur titulaire, Ing. Ph.D.

§  Bureau: PLT-2112

§  Email: dgrenier@gel.ulaval.ca

§  Informations sur le cours: https://www.ena.ulaval.ca/

§  Site web du cours: http://gel1000.gel.ulaval.ca

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Objectifs

§ Connaître et appliquer judicieusement les méthodes de résolution des circuits électriques en régime permanent et transitoire

§ Connaître et interpréter correctement les circuits du premier

et du deuxième ordre

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Sujets qui seront abordés §  Éléments de base: 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: 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: Topologie des circuits. Équations d'équilibre. Méthode des mailles. Méthodes des noeuds. Équations d'équilibre des circuits avec sources commandées.

§  Fonctions d'excitation: Fonctions singulières : impulsion, échelon, rampe. Décomposition des fonctions apériodiques. Fonctions exponentielles et fonctions sinusoïdales. Fonctions périodiques.

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Sujets qui seront abordés (suite)

§  Analyse transitoire des circuits électriques: 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: 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

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Déroulement du cours

q  En classe §  Revision rapide de ce qui a été vu au cours précédent §  Présentation avec diapos et tableau §  Exemples et questions formatives

q À la maison §  Retour sur ce qui a été vu en classe dans la journée §  Lecture et résumé de ce qui sera vu au prochain cours §  Essai des exemples et questions télévoteur du prochain cours §  Faire les exercices

q  Dépannage §  Solutionnaires détaillés disponibles sur le site web du cours.

Plages normales: Mercredi 10h30 à 12h20 VCH-2860 Vendredi 08h30 à 09h20 PLT-2751

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Conseils: Courbe de la mémoire

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Conseils: Centre d’aide aux étudiants

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https://www.aide.ulaval.ca/cms/site/aide/Accueil/Apprentissage_et_Reussite

Déroulement du cours (suite)

q Disponibilités §  tous les jours: lundi au jeudi de 15h30 à 16h30 §  Courriel: dgrenier@gel.ulaval.ca

le courriel doit se répondre par: •  oui ou non •  une phrase courte

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Évaluation/1

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Évaluation/2

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Évaluation formative •  plusieurs exercices retrouvés à la fin de chacun des

chapitres du manuel du cours, dont les solutionnaires détaillés sont disponibles sur le site web du cours;

•  exemples faits en classe sous forme d’atelier; •  questions posées en classe par l’enseignant pour

fournir une rétroaction; •  questions rétrospectives/prospectives faites en classe

avec télévoteurs (il faut les essayer avant le cours)

Références §  Référence obligatoire

LE-HUY, H., “Circuits électriques”. Local de vente: Zone UL – local temporaire pavillon Desjardins 36.69$ membre; 39.00$ non-membre

§  Encyclopédie: « Techniques de l’Ingénieur »

disponible en ligne via la bibliothèque virtuelle de l’UL. Bases fondamentales & Mathématiques pour l’électricien.

§  Outil mathématique utile:

Engineering mathematics handbook; Jan J. Tuma, McGraw-Hill, c1998. Disponible à la bibliothèque. Formules et tables de mathématiques; Murray R. Spiegel, Série Schaum, McGraw-Hill (pas cher, pas cher)

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Références supplémentaires

§ Introduction to electric circuits, Dorf R.C., Svoboda J.A., 9th Edition, John Wiley & Sons.

§ The analysis and design of linear circuits, Thomas

R.E., Rosa A.J., Toussaint G.J., 6th Edition, John Wiley & Sons.

§ Basic Engineering Circuit Analysis, Irwin J.D., Nelms R.M., 8th Edition, John Wiley & Sons.

§ Electric circuits, Nilsson J.W., Riedel S.A., 6th Edition, Prentice-Hall.

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Autre matériel

•  Calculatrice scientifique au minimum •  Idéalement (et pour le restant du baccalauréat) : calculatrice

avec nombres complexes Parmi celles acceptées par la FSG: HP-35S, Sharp EL-506 ou EL-520, Casio FX-991

•  Appareil numérique mobile (ordinateur portable, tablette électronique, téléphone intelligent) -- sondage --

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Télévoteur/Qucs/FreeMat

•  Mettre en signet l’adresse suivante: http://response.smarttech.com

–  ne jamais se déconnecter/reconnecter pendant une séance –  ne jamais utiliser le retour en arrière

(même après avoir répondu et vouloir revenir sur sa décision)

•  Télécharger le logiciel Qucs de l’adresse suivante: http://qucs.sourceforge.net/

–  installer sur votre ordinateur favori

•  Télécharger le logiciel FreeMat de l’adresse suivante: http://freemat.sourceforge.net/

–  installer sur votre ordinateur favori

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Théorie des circuits dans l’étude des systèmes électriques

Système électrique

Comportement réel du système

Circuit électrique

Équations d’équilibre

Résultats

Expérimentation

Modélisation

Interprétation

Formulation

Résolution

Théorie des circuits électriques

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Modélisation

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Analyse versus Conception

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Compromis dans la finesse de l’analyse

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