RÉSUMÉ ET CONTEXTE DU COURS

Ce cours vise à fournir une compréhension approfondie des circuits électriques en courant continu et en régime sinusoïdal forcé.

Il couvre les lois fondamentales, les principes de réduction des circuits, l'étude du régime variable, et l'introduction au formalisme complexe des impédances.

Prérequis nécessaires :
- Compréhension des intégrales et des dérivées, et définition de la moyenne d'une fonction en intégral
- Maîtrise des opérations de base : fractions, factorisation, racines carrées et puissances
- Approche des nombres complexes

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OBJECTIFS PÉDAGOGIQUES

À l'issue de ce cours, les étudiants sont capables de :
- Définir et calculer les paramètres physiques (tension, courant, résistance, puissance et énergie) dans un circuit en série ou en dérivation
- Énoncer et appliquer les lois de Kirchhoff, et reconnaître et appliquer les diviseurs de tension et de courant
- Utiliser le théorème de superposition, Millman, équivalence Thévenin-Norton pour simplifier un circuit électrique et calculer sa tension
- Mettre sous forme d'une équation différentielle la tension d'un dipôle (RC/RL), et la résoudre avec les conditions initiales
- Exprimer et effectuer les calculs relatifs aux grandeurs (période, fréquence, valeur efficace, puissance) dans un dipôle soumis à un régime sinusoïdal forcé
- Exprimer et calculer l'impédance complexe (module et argument) dans les circuits et appliquer les principes de réduction

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PLAN DE COURS

1. Séance 1 : Introduction aux concepts fondamentaux des circuits
. Composants de base (R, I, V)
. Montages série et dérivation, résistance équivalente
. Loi d'Ohm, puissance et énergie

2. Séance 2 : Lois fondamentales de l'électrocinétique
. Diviseurs de tension et de courant
. Lois de Kirchhoff (mailles et nœuds)
. Dipôle actif et passif, courant de court-circuit

3. Séance 3 : Principes de réduction des circuits
. Théorème de superposition (extinction des sources)
. Théorème de Millman
. Modélisation par équivalents de Thévenin et de Norton

4. Séance 4 : Régime variable (transitoire)
. Définition du régime transitoire et permanent
. Établissement des équations différentielles du premier ordre (RC et RL)
. Résolution des équations avec les conditions initiales (continuité de tension ou d'intensité)

5. Séance 5 : Signaux sinusoïdaux
. Période, fréquence, valeur moyenne et efficace
. Expression d'un signal (composante continue et variable)
. Calcul du déphasage

6. Séance 6 : Impédance complexe.
. Introduction au formalisme complexe (module et argument)
. Définition des impédances complexes (R, L, C)
. Application des lois fondamentales en formalisme complexe

. Séances de TP (Travaux Pratiques) :
. TP 1 & 2 : Générer et visualiser une tension sinusoïdale (Oscilloscope, GBF)
. TP 3 & 4 : Seuil de déclenchement et mesure au multimètre (Valeurs moyenne et efficace, incertitudes)
. TP 5 & 6 : Composants réels, impédance de charge et dipôle RC (Constante de temps, incertitudes)

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MODALITÉS D'ÉVALUATION

Le coefficient total du module est 5. L'évaluation des acquis est répartie comme suit :
. Examen final (40% de la note finale)
. Examen MidTerm (25% de la note finale)
. Contrôles continus (CCM 3) (15% de la note finale) - portant sur les impédances complexes et le régime transitoire
. Évaluation TP1 (10% de la note finale) - Évaluation pratique et théorique sur 20 minutes
. Évaluation TP2 (10% de la note finale) - Évaluation pratique et théorique sur 20 minutes