Circuits et mesures électriques [ LELEC1370 ]

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Ce cours suppose acquises les notions de base en électricité dispensées au travers du cours de Physique 1 (LFSAB1201) et du Projet 2 (LFSAB1502).

Ce cours aborde la théorie des circuits et les techniques de mesure. Il constitue le cours de base de la majeure et de la mineure en électricité. Il est par ailleurs fortement couplé au projet d'électricité LELEC1101.

a. Contribution de l'activité au référentiel AA (AA du programme)

Axe 1 (1.1, 1.2, 1.3), Axe 6 (6.1)

b. Formulation spécifique pour cette activité des AA du programme

À l'issue de ce cours, l'étudiant sera en mesure de :

• Analyser et comprendre le fonctionnement de circuits électriques mettant en oeuvre des résistances, des capacités, des inductances (couplées ou non), des amplificateurs opérationnels idéaux et des sources
• Résoudre de tels circuits électriques en régime sinusoïdal (utilisation des phaseurs) et transitoire (utilisation de la transformée de Laplace)
• Représenter la fonction de transfert d'un circuit électrique (analyse de Bode) et en identifier le rôle (filtrage, intégration, amplification, etc.)
• Identifier les différents quadripôles composant un circuit complexe, en calculer les caractéristiques individuelles, et en dériver les caractéristiques globales (mise en série/parallèle de quadripôles)
• Calculer la consommation d'un circuit électrique (puissance active et réactive)
• Résoudre des problèmes de circuits polyphasés (en particulier, triphasés)
• Comprendre le fonctionnement et dimensionner un circuit de mesures : pont de mesure d'impédance (sensibilité, précision) et amplificateur d'instrumentation
• Comprendre les concepts de sensibilité, de précision et d'erreurs de mesure, y compris les combinaisons d'erreur, dans le domaine des mesures électriques

Les étudiants sont évalués individuellement et par écrit sur base des objectifs particuliers annoncés précédemment. L'examen écrit porte sur des exercices et des questions de théorie, et se déroule à livre fermé (seul un formulaire non-annoté, fourni aux étudiants en début d'année est admis). 

Le cours est organisé en séances de cours et séances d'exercices encadrées. Les corrigés des séances d'exercices sont postés a posteriori sur iCampus. Une interrogation facultative est organisée vers la 5^e semaine et a pour thème la résolution de circuits électriques en régime sinusoïdal (utilisation des phaseurs).

• Théorie des circuits résistifs - Notions de base de l'amplificateur opérationnel idéal
• Analyse des circuits en régime sinusoïdal: phaseurs, domaine fréquentiel, diagramme de Bode et filtres
• Filtres et Quadripôles, y compris les non-idéalités de l'amplificateur opérationnel
• Circuits magnétiques couplés
• Analyse des circuits dans le domaine temporel et transformée de Laplace
• Puissance et circuits triphasés
• Techniques de mesure

Support de cours

• Engineering Circuit Analysis, J.D. Irwin & R.M. Nelms, éd. J. Wiley and Sons, 2011
• Transparents des cours et APE disponibles sur iCampus.