Programme des cours 2023-2024
BCHV1100-1  
Physique 2 et Electronique
  • Electronique
  • Physique générale 2 : théorie
  • Physique générale 2 : exercices
  • Travaux pratiques de physique 2 et d'électronique
Durée :
Electronique : 16h Th
Physique générale 2 : théorie : 20h Th
Physique générale 2 : exercices : 12h Ex.
Travaux pratiques de physique 2 et d'électronique : 24h TP
Nombre de crédits :
Bachelier en chimie, orientation chimie appliquée6
Nom du professeur :
Electronique : Régine PIRLOT
Physique générale 2 : théorie : Isabelle TILQUIN
Physique générale 2 : exercices : Axel MORIS, Isabelle TILQUIN
Travaux pratiques de physique 2 et d'électronique : Axel MORIS, Isabelle TILQUIN
Coordinateur(s) :
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.

Electromagnétisme et courants alternatifs
Ondes et optique
Oscilloscope
Diode
Traitement du signal


Physique générale et exercices 2
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 : MagnétismeInteraction
Magnétique - Représentation du champ créé par un aimant permanent -Théorème de Gauss pour le champ magnétiqueAction d'un champ magnétique sur une charge en mouvement- Champ magnétique créé par une charge en mouvementAction 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

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 sphériquesRéfraction : 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
Eléments d'électronique
- 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
- 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
-La transformée de Fourier des signaux périodiques


Travaux pratiques de Physique et d'Electronique


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
Oscilloscope à rayons cathodiques
Magnétisme et courants alternatifs
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)
Optique géométrique
- Miroirs sphériques, lentilles convergentes et système de lentilles
Eléments d'électronique
-Etude des diodeq semi-conductrices et des diodes Zéner
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
 
Savoirs et compétences prérequis :
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
 


BCHV1100-D-a           Physique générale 2 : théorie                                             20 h
BCHV1100-E-a           Physique générale 2 :  exercices                                            12 h

BCHV1100-B-a           Electronique                                                                          16 h


BCHV1100-C-a           Travaux pratiques de physique 2 et d'électronique                    24 h

 

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BCHV1100-D-a           Physique générale 2 : théorie : Cours théorique magistral - 

BCHV1100-E-a           Physique générale 2 :  exercices
Séances d'exercices par groupes d'une vingtaine d'étudiants. 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           Electronique : Cours théorique magistral. 
Différents types d'exercices sont résolus au cours.


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.

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Les activités d'apprentissage BCHV1100-D et BCHV1100-E sont évaluées de manière intégrée par un examen écrit .

Les activités d'apprentissage  BCHV1100-B et BCHV1100-C sont évaluées distinctement.

L'activité d'apprentissage  BCHV1100-B est évaluée par un examen écrit.

L'activité d'apprentissage  BCHV1100-C est évaluée par de l'évaluation continue uniquement.


Le cours de physique BCHV1100-D, suite logique de BCHV1040 C, introduit de nouveau concepts théoriques. L'activité BCHV1100-B est considérée comme une application de l'activité BCHV1100-D et introduit des concepts avancés qui préparent au traitement du signal. Ces différents concepts sont concrétisés et travaillés lors des séances d'exercices et des
travaux pratiques.



La validation de l'UE est conditionnée à la réussite (50% au moins) des questions relatives aux unités et conversions d'unité.

L'étudiant qui ne participe pas assidûment aux activités d'enseignement
peut se voir refuser la participation aux épreuves [Extrait RGE]
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
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 :
 

  •  Support(s):
    Les iaporamas des activités d'apprentissage théoriques sont disponibles sur la plateforme pédagogique.
    Le Syllabus d'exercices est disponible sur la plateforme pédagogique
    Les Syllabi de travaux pratiques sont  disponibles sur la plateforme pédagogique . Il est indispensable de venir au laboratoire avec une version papier du syllabus et des rapports. La version électronique se trouve sur Moovin


  • Référence(s):
    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 écrit
  • Evaluation continue
  • Travail individuel
  • Travail de groupe
BCHV1100-D-a et BCHV1100-E-a:

Evaluation intégrée

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 deux évaluations différentes:

  • Préparation des laboratoires et investissement au cours des laboratoires : évaluation individuelle.
  • Rapports de laboratoire: évaluation du groupe.
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Pondération des évaluations:


BCHV1100-D-a et BCHV1100-E-a:

Evaluation intégrée:

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


 La validation de cette UE est conditionnée à la réussite des questions relatives aux unités et conversions d'unité.
 
L'étudiant qui ne participe pas assidûment aux activités d'enseignement
peut se voir refuser la participation aux épreuves [Extrait RGE]

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 :
Contacts :
Régine Pirlot  :regine.pirlot@vinci.be
Isabelle Tilquin  : isabelle.tilquin@vinci.be