plan de cours : gel-2000 - PIXEL

PLAN DE COURS
Automne 2014
GEL-2000 83183 - Électromagnétisme
Informations générales
3
3-1-5
Présentiel
http://gel2000.gel.ulaval.ca
https://pixel.fsg.ulaval.ca
Larochelle,
[email protected]
Sophie
Responsable : à déterminer
Date d'abandon sans échec avec
16 Septembre 2014 à 23h59
remboursement :
Date d'abandon sans échec sans
11 Novembre 2014 à 23h59
remboursement :
Crédits :
Temps consacré :
Mode d'enseignement :
Site Web :
Intranet Pixel :
Enseignant(s) :
Description sommaire
Vecteurs et champs; champs électrique et magnétique; force de Lorentz; matériaux. Lois de Faraday et
d'Ampère; équations de Maxwell sous forme intégrale; cas statique; conditions aux frontières.
Équations de Maxwell sous forme différentielle; fonctions de potentiel; cas statique; stockage
d'énergie. Champs statiques et quasi-statiques : équations de Poisson et de Laplace; capacité,
conductance, inductance; circuits magnétiques; conversion électromécanique; calculs numériques.
Onde plane uniforme; solution sinusoïdale dans le vide, dans un diélectrique et dans un conducteur;
vecteur de Poynting.
Liens avec le(s) programme(s)
Ce cours participe à la poursuite des objectifs suivants :
• posséder les bases conceptuelles et physiques de la discipline du génie électrique.
Place du cours dans le programme
Ce cours est offert en 3e session du programme de baccalauréat en génie électrique et présente les
concepts fondamentaux de l'électromagnétisme. Des situations simples sont modélisées et résolues
1/6
analytiquement à l'aide des outils de calcul différentiel et intégral. Les applications de ces notions à
divers aspects du génie électrique sont également illustrées et discutées. Les concepts abordés dans ce
cours sont explorés plus en détail dans de nombreux cours subséquents du programme quelle que soit
la spécialité choisie.
L'évaluation des qualités visées par GEL-2000 est de nature sommative, mais non terminale. En ce
sens, les notions couvertes dans ce cours seront reprises et réévaluées dans des cours subséquents, afin
de favoriser la consolidation des apprentissages chez l'étudiant.
Les qualités couvertes par le cours, en totalité ou en partie, sont les suivantes :
Connaissances en génie (Q1) : connaissance, à un niveau universitaire, des mathématiques, des
sciences naturelles et des notions fondamentales de l'ingénierie, ainsi qu'une spécialisation en génie
propre au programme.
Objectifs
À la fin du cours, l'étudiant sera capable de :
• maîtriser les notions de champs électrique et magnétique dans le vide et dans les matériaux;
• maîtriser et appliquer les équations de Maxwell exprimées sous forme intégrale et
différentielle;
• comprendre les notions d'énergie électrique et magnétique, la conversion d'énergie
électromécanique et calculer les distributions d'énergie dans des systèmes simples;
• déterminer la capacité, la conductance et l'inductance de structures simples;
• calculer des circuits magnétiques simples;
• comprendre le concept et les propriétés de l'onde plane uniforme
Contenu
• Introduction (1h) : Historique et applications de l'électromagnétisme.
• Vecteurs et champs de vecteurs (2h) : Champs vectoriels et scalaires, algèbre vectorielle,
système de coordonnées.
• Champs dans le vide et dans les matériaux (5h) : Champs électrique et magnétique, force
de Lorentz, matériaux conducteurs, semi-conducteurs, diélectriques et magnétiques.
• Équations de Maxwell sous forme intégrale (6h) : Lois de Faraday, d'Ampère et de Gauss.
Application au champ statique. Conditions limites.
• Équations de Maxwell sous forme différentielle (6h) : Lois de Faraday, d'Ampère et de
Gauss. Vecteur et potentiel scalaire.
2/6
• Notions de champs statiques et quasi statiques (9h) : Équations de Poisson et de Laplace.
Capacité, conductance et inductance. Énergie.
• Ondes planes (7h) : Solution simple des équations de Maxwell, domaine temporel et espace
libre; onde plane; équation d'onde dans les diélectriques et les conducteurs, solutions
sinusoïdales, réflexion et réfraction dans les diélectriques.
Déroulement du cours
Le cours est dispensé sous forme de 3 heures de cours magistral et d'une heure de dépannage.
Important :
À noter qu'il y aura des évaluations durant l'heure prévue pour le dépannage et, en conséquence, les
étudiants doivent s'assurer de ne pas avoir de conflit d'horaire durant cette période.
Détails sur les modalités d'évaluation
L'évaluation est constituée de :
examen partiel (40%), examen final (40%) et deux minitests (10% chacun).
L'évaluation formative massive à des exercices hebdomadaires.
L'usage de la calculatrice conforme au réglement de la faculté est permis pendant les examens.
La note de passage est de 50%. L'étudiant ou l'étudiante qui a moins que la note de passage pour
l'ensemble des examens obtient automatiquement un échec (i.e. cote "e").
Il n'y aura aucune reprise pour les minitests.
Les révisions de notes seront faites conformément à la procédure officielle du Règlement du premier
cycle et des règles de la Faculté seulement. La cote ne sera disponible qu'à la sortie du relevé de notes.
Échelle des cotes (cycle 1)
Échelle des cotes
A+ [ 90.00 - 100 ]
A [ 85.00 - 89.99 ]
A- [ 80.00 - 84.99 ]
Réussite
B+ [ 77.00 - 79.99 ]
B [ 73.00 - 76.99 ]
B- [ 70.00 - 72.99 ]
Réussite
C+ [ 67.00 - 69.99 ]
C [ 64.00 - 66.99 ]
C- [ 60.00 - 63.99 ]
Réussite
D+ [ 55.00 - 59.99 ]
D [ 50.00 - 54.99 ]
E [ 0.00 - 49.99 ]
Réussite
Échec
X
3/6
Abandon sans échec
(dans les délais prévus)
Bibliographie
Obligatoire :
Kenneth R. Demarest, "Engineering Electromagnetics", Prentice Hall 1998, ISBN 0-02-328521-4
Modalités d'évaluation
Examen
Date
Heure
Pondération
de
la note finale
Document(s) autorisé(s)
Minitest#1
Mercredi 24 septembre 08h30 à
2014
10h20
10.00%
Aide-mémoire
Examen
Partiel
Mercredi 22 octobre
2014
08h30 à
10h20
40.00%
Aide-mémoire
Minitest#2
Mardi 25 novembre
2014
10h30 à
12h20
10.00%
Aide-mémoire
Examen Final
Mardi 16 décembre
2014
10h30 à
13h20
40.00%
Aide-mémoire
Horaire et disponibilités
Atelier : Mercredi 09h30 à 10h20PLT-2505
Cours en classe : Mardi
10h30 à 12h20PLT-2505
Mercredi 08h30 à 09h20PLT-2505
Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques pendant une séance d'évaluation
L'utilisation d'appareils électroniques (cellulaire ou autre appareil téléphonique sans fil, pagette,
baladeur, agenda électronique, etc.) est interdite au cours d'une séance d'évaluation et de toute autre
activité durant laquelle l'enseignant l'interdit.
De plus, seuls certains modèles de calculatrices sont autorisés durant les séances d'évaluation.
Les modèles suivants sont autorisés :
Hewlett Packard HP 20S, HP 30S, HP 32S2, HP 33S, HP 35S
Texas Instrument TI-30Xa, TI-30XIIB, TI-30XIIS, TI-36X, BA35
4/6
Sharp
EL-531*, EL-535-W535, EL-546*, EL-510 R, EL-520*
FX-260, FX-300 MS, FX-350 MS, FX-300W Plus, FX-991MS,
Casio
FX-991ES
* Calculatrices Sharp: sans considération pour les lettres qui suivent le numéro
Dans tous ces cas, la calculatrice doit être validée par une vignette autocollante émise par la COOP
étudiante ZONE.
Information spécifique aux étudiants de l'École d'actuariat
Les calculatrices autorisées lors des examens sont uniquement les modèles répondant aux normes de la
Society of Actuaries et de la Casualty Actuarial Society pour leurs examens, soit les modèles Texas
Instruments suivants :
• BA-35 (solaire ou à pile)
• BA II Plus
• BA II Plus Professional
• TI-30Xa
• TI-30X II (IIS ou IIB)
• TI-30X MultiView (XS ou XB)
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 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse
suivante:
http://www.ulaval.ca/sg/reg/Reglements/Reglement_disciplinaire.pdf
Plagiat
Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le
fait de:
1. 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;
2. résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en
mentionner la source;
3. traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance;
4. remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant);
5. 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
5/6
Les étudiants qui ont une lettre d'Attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un
conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent
impérativement se conformer à la politique 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
6/6