Programme des cours 2021-2022
BCHV1100-1  
Physique 2 et électronique
  • Physique générale 2 et exercices
  • Electronique
  • Travaux pratiques de physique 2 et d'électronique
Durée :
Physique générale 2 et exercices : 32h Th
Electronique : 16h Th
Travaux pratiques de physique 2 et d'électronique : 24h Pr
Nombre de crédits :
Bachelier en chimie, orientation chimie appliquée6
Nom du professeur :
Physique générale 2 et exercices : Emmanuel NIYIGENA, Régine PIRLOT, Isabelle TILQUIN
Electronique : Régine PIRLOT, Isabelle TILQUIN
Travaux pratiques de physique 2 et d'électronique : Sébastien BAUDEWYNS, Gauthier COUSSEMENT, Axel MORIS, Emmanuel NIYIGENA, Régine PIRLOT, Geoffrey STENUIT, Isabelle TILQUIN
Coordinateur(s) :
Régine PIRLOT, Isabelle TILQUIN
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au deuxième quadrimestre
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement :
L'objectif de l'UE est d'introduire avec rigueur, dans le cadre d'un cours de physique classique, les concepts d'électromagnétisme, y compris les courants alternatifs, d'ondes et d'optique géométrique.
La partie d'introduction à l'électronique comporte l'étude de l'oscilloscope, l'étude des semi-conducteurs et du fonctionnement de différents types de diodes, une introduction au traitement du signal (notion d'amplitude, de fréquence, de phase, de représentation de la  propagation des signaux, de transformée de Fourier des signaux périodiques).
Ces concepts doivent être compris, restitués et doivent savoir être manipulés, sur papier et via une série d'expérimentations. A la fin de l'UE, les étudiants auront acquis les bases physiques théoriques et expérimentales dans les domaines d'électromagnétisme, des ondes, d'optique géométrique et d'électronique nécessaires à la poursuite de leur formation en biologie et en chimie.
Physique générale 2 et exercices
Notions complémentaires d'électrostatique Théorème de Gauss pour le champ électrique - Dipôle électrique - Effet du champ électrique sur la matière - Capacité électrique - Condensateurs   Première partie : Magnétisme Interaction Magnétique - Représentation du champ créé par un aimant permanent - Théorème de Gauss pour le champ magnétique - Action d'un champ magnétique sur une charge en mouvement - Champ magnétique créé par une charge en mouvement - Action d'un champ magnétique sur un courant électrique - Dipôle magnétique - Champ magnétique produit par un courant : loi d'Ampère-Laplace - Champ électromagnétique dépendant du temps - Loi de Faraday-Henry - Effet du champ magnétique sur la matière - Résumé des lois de l'électromagnétisme et équations de Maxwell   Deuxième partie : Circuits électriques en courants alternatifs - Auto induction - Les circuits électriques en régime non stationnaire - Les circuits électriques en régime stationnaire : circuits RLC séries et parallèles : puissance en courant alternatifs, résonance, facteur de qualité d'un circuit résonnant - Filtres passifs du premier et du second ordre - L'oscilloscope : différentes parties du tube à rayons cathodiques - Création modulation et concentration du faisceau - Déviation horizontale et verticale - La post-accélération - L'écran - Les différentes fonctionnalités de l'oscilloscope : Figures de Lissajous - Balayage en dents de scie - Fonction multitrace   Troisième partie : Ondes - Ondes élastiques - Ondes électromagnétiques - Front d'onde - Intensité de l'onde - Principe de superposition - Ondes transversale et longitudinale - Propagation de l'onde : Equation générale et propagation d'ondes harmoniques - Propriétés des ondes - Polarisation - Interférence - Diffraction - Diffusion - Ondes aux interfaces : Réflexion, réfraction, absorption   Quatrième partie : Optique géométrique - Elément de photométrie visuelle - Description générale des appareils optiques Gaussien - Réflexion : Lois - Réflexion diffuse - Réflexion spéculaire - Réflexion sur une surface plane - Description des miroirs sphériques - Réflexion sur une surface sphérique concave - Réflexion sur une surface sphérique convexe - Aberrations des miroirs sphériques - Réfraction : Lois - Réfraction d'un milieu moins réfringent vers un milieu plus réfringent - Réfraction d'un milieu plus réfringent vers un milieu moins réfringent : angle critique et réflexion totale - Réfraction à une interface plane - Réfraction à une interface sphérique - Réfraction à plusieurs interfaces sphériques : lentilles - Aberrations des lentilles
Electronique
- Caractéristiques des diodes idéales - Conducteur - Isolant - Semi-conducteur - Jonction PN - Les diodes semi-conductrices idéales et réelles - Redresseurs à diodes - autres types de diodes : Zener, DEL, photodiode, Varicap
Travaux pratiques de physique 2 et d'électronique
Première partie : Magnétisme et courants alternatifs - Etude du magnétisme   Deuxième partie : Circuits électriques en courants alternatifs -Etude des condensateurs (en courant continu et alternatif) et des circuits R-C -Etude des selfs et des circuits R-L (en courant alternatif) -Etude des circuits RLC et applications : les filtres passifs -Utilisation de l'oscilloscope à rayons cathodiques   Troisième partie : Ondes -Etude de la lumière à travers un prisme (réfraction) et un réseau de diffraction (interférence et diffraction) -Etude des ondes ultrasonores (paramètres de l'onde, directivité, réflexion, interférence) Quatrième partie : Optique géométrique - Miroirs sphériques, lentilles convergentes et système de lentilles Cinquième partie : Eléments d'électronique -Etude des diodes cristallines et Zéner
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
  • Utiliser les outils mathématiques : vecteurs, trigonométrie, fonctions principales, dérivées et intégrales, résolution d'équations.
  • Traiter les données : graphiques, ordre de grandeur, calculs, erreurs, unités, chiffres.
  • Appliquer différents concepts vus au cours dans la résolution d'exercices du même niveau que ceux résolus au cours et en séances d'exercices.
  • Construire un raisonnement scientifique cohérent en vue de valider et d'interpréter les résultats obtenus et de rédiger les conclusions.
  • Préparer une séance de laboratoire sur base d'acquis ou en auto-apprentissage en utilisant les références et explications.
  • Reproduire de manière autonome et dans le temps imparti une manipulation sur base d'un mode opératoire.   
  • Utiliser le matériel (lecture, réglages, positionnement).
  • Respecter le règlement, les consignes et les règles de sécurité.
  • Travailler en groupe afin de rendre le rapport dans le temps imparti.
  • Utiliser le vocabulaire adéquat en vue d'expliquer, de démontrer différents concepts vus au cours théorique
Compétence(s) - Capacité(s):   C1 - Communiquer et informer. CA1.4 -Utiliser le vocabulaire adéquat C3 - S'engager dans une démarche de développement professionnel. CA3.3 -Développer une pensée critique CA3.4 -Travailler tant en autonomie qu'en équipe dans le respect de la structure de l'environnement professionnel C4 - S'inscrire dans une démarche de respect des réglementations. CA4.3 -Respecter les normes, les procédures et les codes de bonne pratique C5 - Maîtriser les concepts scientifiques. CA5.1 -Appliquer les connaissances des sciences fondamentales et utiliser à bon escient le vocabulaire des domaines CA5.2 - Exercer un regard critique sur les résultats et les méthodes CA5.3 -Gérer le degré de précision dans les opérations et évaluer l'implication des résultats C6 - Respecter les bonnes pratiques de laboratoire de recherche, de développement ou de production. CA6.1 -Faire preuve de dextérité manuelle, ordre et propreté CA6.2 -Organiser son travail dans le respect des procédures et modes opératoires     Acquis d'apprentissage(s) terminaux visé(s):   - Acquis d'apprentissage terminaux : Aat 04 - traiter les données expérimentales d'un point vue mathématique, graphique ou statistique, en utilisant si besoin est les outils informatiques, afin de produire les résultats d'une analyse chimique. ( Aat 04) - Acquis d'apprentissage terminaux : Aat 02 - mettre en œuvre au laboratoire les techniques chimiques et physico-chimiques dans les domaines de la chimie organique, de la chimie minérale et des sciences de la vie. ( Aat 02) - Acquis d'apprentissage terminaux : Aat 05 - veiller à sa sécurité propre ainsi qu'à celle de son environnement dans le cadre de son activité de laboratoire en respectant les normes de bonne pratique et la réglementation en vigueur. ( Aat 05) - Acquis d'apprentissage terminaux : Aat 08 - communiquer les données scientifiques théoriques et expérimentales en lien avec les activités dont il est responsable, aussi bien oralement que par écrit, avec les collègues et la hiérarchie. ( Aat 08)
Savoirs et compétences prérequis :
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
 
BCHV1100-A-a           Physique générale 2 et exercices                                             32 h
BCHV1100-B-a           Electronique                                                                          16 h
BCHV1100-C-a           Travaux pratiques de physique 2 et d'électronique                    24 h
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride) :
Selon l'évolution des conditions sanitaires, l'enseignement pourra être organisé en distanciel, en présentiel ou en mode hybride
BCHV1100-A-a : Physique théorie et exercices 2 : cours théorique magistral. Les séances d'exercices sont données à des groupes d'une vingtaine d'étudiants encadrés par un professeur. Les étudiants travaillent d'abord seuls. Le professeur propose, s'il le juge nécessaire et selon les consignes établies, une solution à l'ensemble du groupe. Des résolutions sont disponibles sur l'extranet.  
BCHV1100-B-a : électronique : cours théorique magistral.  
BCHV1100-C-a : Travaux pratiques de physique 2 et d'électronique : les séances de travaux pratiques sont données à des groupes d'une vingtaine d'étudiants. Les étudiants travaillent en binômes et doivent remettre un rapport de laboratoire en fin de séance.
Physique générale 2 et exercices
Cours théorique magistral.   Les séances d'exercices sont données à des groupes d'une vingtaine d'étudiants encadrés par un professeur. Les étudiants travaillent d'abord seuls. Le professeur propose, s'il le juge nécessaire et selon les consignes établies, une solution à l'ensemble du groupe. Des résolutions sont disponibles sur la plateforme pédagogique.  
Electronique
Cours magistral.
Travaux pratiques de physique 2 et d'électronique
Les séances de travaux pratiques sont données à des groupes d'une vingtaine d'étudiants. Les étudiants travaillent en binômes et doivent remettre un rapport de laboratoire en fin de séance.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
  • Les diaporama des cours théoriques sont disponibles sur l'extranet. 
  • Le Syllabus d'exercices est distribué en séance d'exercices.
  • le livre de référence est le livre 'Physique' de Eugène Hecht édition de Boeck 
Physique générale 2 et exercices
Support(s):
  • Le diaporama du cours théorique est disponible sur la plateforme pédagogique. Le diaporama est aussi disponible en version papier mais l'étudiant doit commander et payer son exemplaire
  • Le syllabus d'exercices est distribué en séance d'exercices
Référence(s):
  • Livre : Eugene Hecht, Physique, ITP de boeck 1999, ISBN 2-7445-0018-6
Electronique
Support(s):
  • Le diaporama du cours théorique est disponible sur la plateforme pédagogique. Le diaporama est aussi disponible en version papier mais l'étudiant doit commander et payer son exemplaire.
Référence(s):
  • Livre : Eugene Hecht, Physique, ITP de boeck 1999, ISBN 2-7445-0018-6
Travaux pratiques de physique 2 et d'électronique
Un syllabus contenant les modes opératoires et les feuilles de rapport est fourni aux étudiants.
Modalités d'évaluation et critères :
Responsable de l'évaluation: PIRLOT Régine

Langue de l'évaluation: Français

Mode d'évaluation:






  • Examen oral
  • Examen écrit
  • Examen pratique
  • Evaluation continue
  • Travail individuel
  • Travail de groupe
BCHV1100-A-a:
En fin de quadrimestre, les étudiants sont évalués via un examen écrit de physique théorique et d'exercices (un formulaire est à disposition des étudiants). Une liste de questions de théorie est proposée aux étudiants dès le début du quadrimestre pour leur permettre de structurer la matière; les exercices à résoudre sont du niveau de ceux vus en séance d'exercices.

  BCHV1100-B-a:
En fin de quadrimestre, les étudiants sont évalués via un examen écrit ; des examens à blanc sont disponibles sur l'extranet.  

BCHV1100-C-a :
L'évaluation des travaux pratiques est une évaluation uniquement continue, elle est acquise en fin de quadrimestre pour l'ensemble de l'année académique et ne peut être récupérée. Cette évaluation continue se répartit en trois évaluations différentes:







  • Préparation des laboratoires et investissement au cours des laboratoires : évaluation individuelle.
  • Rapports de laboratoire: évaluation du groupe.
  • Evaluation pratique finale : évaluation individuelle. L'étudiant doit reproduire seul une manipulation réalisée durant le quadrimestre (50% de la pondération de l'activité d'apprentissage BBMV1100 C)
 
Pondération des évaluations:

BCHV1100-A-a:
2ème quadrimestre (juin) : examen écrit :  50%
3ème quadrimestre (septembre) : examen écrit : 50%

  BCHV1100-B-a:
2ème quadrimestre (juin) : examen écrit : 30%
3ème quadrimestre (septembre) : examen écrit :  30%
 


BCHV1100-C-a :
2ème quadrimestre (juin) : évaluation continue : 20%
3ème quadrimestre (septembre) : note non représentable (20% note de juin) Au sein de cette AcAp, la cote est calculée par des moyennes arithmétiques pondérées.


 
Le calcul de la note finale de l'UE se fait via une moyenne géométrique pondérée des notes des AcAp

BCHV1100-1 La validation de cette UE est conditionnée à la réussite des questions relatives aux unités et conversions d'unité.    
Dispenses partielles: Cette UE est composée d'activités d'apprentissage distinctes donnant lieu, à partir de 10/20, à des reports de notes d'une session à l'autre et d'une année académique à l'autre.
  Les étudiants qui ne savent absolument pas participer à l'évaluation continue car il y a un conflit entre deux activités avec évaluation continue sont priés de se référer au document rédigé à ce sujet et disponible sur l'intranet et contacter l'enseignant responsable.
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Tenant compte de la situation sanitaire et du Protocole pour la reprise des cours dans l'enseignement supérieur émanant de la Ministre Glatigny, les modalités prévues pour l'organisation et l'évaluation de l'Unité d'enseignement sont susceptibles d'être modifiées en cas d'évolution du risque épidémique et d'un retour vers un confinement total ou partiel.
Contacts :
Régine Pirlot  :regine.pirlot@vinci.be
Isabelle Tilquin  : isabelle.tilquin@vinci.be