Programme des cours 2023-2024
BIMV1120-1  
Physique 2
  • Physique générale et exercices 2
  • Electronique
  • Travaux pratiques de Physique et d'Electronique
Durée :
Physique générale et exercices 2 : 32h Th
Electronique : 16h Th
Travaux pratiques de Physique et d'Electronique : 24h Pr
Nombre de crédits :
Bachelier : technologue en imagerie médicale6
Nom du professeur :
Physique générale et exercices 2 : Régine PIRLOT, Geoffrey STENUIT, Isabelle TILQUIN
Electronique : Régine PIRLOT
Travaux pratiques de Physique et d'Electronique : Régine PIRLOT
Coordinateur(s) :
Régine PIRLOT
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 de l'électromagnétisme, des ondes, de l'optique géométrique et de l'électronique nécessaires à la poursuite de leur formation en imagerie médicale.

Chapitres des cours de l'unité d'enseignement

  • 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 : 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   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
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 diodes semi-conductrices et des diodes Zener
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
  • Utiliser les outils mathématiques : vecteurs, trigonométrie, fonctions principales, dérivées et intégrales, résolutions d'équations
  • Utiliser le vocabulaire adéquat en vue d'expliquer, de démontrer différents concepts vus au cours théorique
  • Traiter les données : graphiques, ordre de grandeur, calculs, erreurs, unités, chiffres significatifs, schémas
  • 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
 

Compétence(s) - Capacité(s):


C1 - S'impliquer dans sa formation et dans la construction de son identité professionnelle
CA1.2 -Evaluer sa pratique professionnelle et ses apprentissages
CA1.6 -Exercer son raisonnement scientifique
 
Physique générale et exercices 2
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Savoirs et compétences prérequis :
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
BMIV1120 A -Cours théorique magistral - 20h
 
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 la plateforme pédagogique. - 12h



BIMV1120 B: Cours théorique magistral. - 16h

Différents types d'exercices sont résolus au cours.

 

BMIV1120 C travaux pratiques - 6 TP de 4h

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.

 

Les activités d'apprentissage BIMV1120-A, BIMV1020-B et BIMV1120-C sont évaluées distinctement.

Le cours de physique BIMV1120-A, suite logique de BIMV1020 A, introduit de nouveaux concepts théoriques. L'activité BIMV1120-B est considérée comme une application de l'activité BIMV1120-A 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 théorie et les exercices sont évalués par un examen écrit.

Les travaux pratiques sont évalués au laboratoire de physique et par les rapports remis à la fin des séances de TP. 
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride) :
Présentiel : cours ex cathedra, séances d'exercices en groupes, travaux pratiques en groupe
Physique générale et exercices 2
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Electronique
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Travaux pratiques de Physique et d'Electronique
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Moodle
Physique générale et exercices 2
Support(s):

  • Diaporamas des activités d'apprentissage théoriques disponibles sur la plateforme pédagogique. 
  • Syllabus d'exercices disponibles sur la plateforme
 

Référence(s):

  • Eugene Hecht, Physique, ITP de Boeck 1999, ISBN 2-7445-0018-6
Electronique
Support(s):

  • Diaporamas des activités d'apprentissage théoriques disponibles sur la plateforme pédagogique. 
Référence(s):

  • Eugene Hecht, Physique, ITP de Boeck 1999, ISBN 2-7445-0018-6
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.



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

Les présence seront prises pendant les activités d'apprentissage. Un étudiant qui lors de ces prises de présences, sans motif valable, a un taux de présence < 75%, pourra se voir refuser l'accès aux épreuves.




Pondération des évaluations:

S'il y a plusieurs notes dans une AA, la note finale de l'AA est calculée via une moyenne arithmétique pondérée.

S'il y a plusieurs notes dans l'UE, la note finale de l'UE est calculée via une moyenne géométrique pondérée.



Session d'examen de fin de 2ème quadrimestre (mai-juin) au terme du Q2






  • BMIV1120-A-a (50%): Examen écrit de physique générale théorique et exercices. Formulaire à disposition des étudiants. Une liste de questions est proposée aux étudiants pour leur permettre de structurer l'étude de la matière car celle-ci est assez vaste. Les exercices à résoudre sont du niveau de ceux vus en séances d'exercices. L'utilisation d'une machine à calculer non programmable est autorisée pendant les évaluations.
 

  • BMIV1120-B-a (30%): Examen écrit d'éléments d'électronique. L'utilisation d'une machine à calculer non programmable est autorisée pendant les évaluations.
 

  • BMIV1120-C-a (20%): Evaluation continue des travaux pratiques : Préparation des laboratoires et rapports. La note de BIMV1120-C est non représentable en seconde session

Session d'examen de fin de 3ème quadrimestre (août-septembre) au terme du Q3

  • BMIV1120-A-a (50%)
  • BMIV1120-B-a (30%)
  • BMIV1120-C-a (20%): report de la note de juin

Note UE = (note BIMV1120-A)^0.50 * (note BIMV1120-B)^0.30 * (note BIMV1120-C)^0.20


La validation de l'AcAp BIMV1120-A est conditionnée à la réussite (50% au moins) 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 contacter l'enseignant responsable.
 
Travaux pratiques de Physique et d'Electronique
Support(s):

  • Syllabus de travaux pratiques et rapports disponibles sur le plateforme pédagogique.
  • Autres informations (liens vers des vidéo, photographies, sites) disponibles sur la plateforme pédagogique.
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Contacts :
regine.pirlot@vinci.be

Bureau B24