Programme des cours 2015-2016
ELEN0076-1  
Electromagnétisme
Durée :
30h Th, 30h Pr
Nombre de crédits :
Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil5
Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil5
Master en ingénieur civil électricien, à finalité 5
Master en ingénieur civil physicien, à finalité5
Nom du professeur :
Patricia Rousseaux, Benoît Vanderheyden
Langue(s) du cours :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus du cours :
Dans ce cours, nous présentons les fondements des champs électrostatiques, magnétostatiques ou électromagnétiques. Les notions sont illustrées dans le contexte de différentes applications, dont notamment la propagation d'ondes dans les câbles, les guides d'ondes ou les fibres optiques.
L'approche employée est progressive : les concepts sont d'abord analysés, interprétés et illustrés dans un contexte applicatif idéalisé. Les résultats sont ensuite exploités pour résoudre des problèmes plus complexes.
Cette démarche met en évidence les difficultés que présentent :
- la maîtrise du formalisme mathématique (analyse vectorielle, calculs de phaseurs, théorèmes de primitivation), - l'interprétation physique des phénomènes étudiés, - la formulation d'hypothèses simplificatrices appropriées et leur interprétation, - la maîtrise des méthodes de résolution.
En particulier, les éléments suivants sont étudiés :
équations fondamentales de l'électrostatique, de la magnétostatique, équations de Maxwell et équations d'ondes, propagation dans un milieu diélectrique, dans un milieu dissipatif, lignes de transmission dans les domaines fréquentiel et temporel, guides d'ondes, antennes et génération d'ondes électromagnétiques.
Des questions concernant la diffusion des champs (pertes) dans les matériaux (courants de Foucault, effet pelliculaire) ainsi que le phénomène de polarisation sont également considérées.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
Etre capable de :
- formuler les équations fondamentales de l'électromagnétisme et expliquer les mécanismes physiques sous-jacents,
- maîtriser les opérations élémentaires du calcul algébrique, du calcul vectoriel et des théorèmes de primitivation nécessaires à la résolution de problèmes d'électromagnétisme,
- aborder un problème d'électromagnétisme générique en le décomposant en sous-problèmes et en identifiant la chaîne de cause à effet. - comprendre les contraintes techniques principales se présentant dans la conception de systèmes électromagnétiques.
La pratique régulière d'exercices proposés permet à l'étudiant d'acquérir l'autonomie et l'aisance nécessaires pour vaincre les différentes difficultés du cours. La consultation du livre de référence proposé lui permet de se familiariser avec la terminologie anglaise.
Savoirs et compétences prérequis :
Certaines parties du cours font appel aux notions de base d'analyse des circuits électriques. Des notes rappelant les concepts fondamentaux sont mises à la disposition des étudiants. Au besoin, une séance complémentaire peut être organisée à la demande des étudiants n'ayant pas suivi antérieurement le cours "ELEC0053 - Circuits électriques" ou équivalent.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Le cours comprend des séances "ex-cathedra" (30 heures) et des travaux pratiques (30 heures).
Les séances "ex-cathedra" sont consacrées à la description des concepts théoriques, à la présentation des notions mathématiques associées et à l'interprétation physique des mécanismes sous-jacents. Les travaux pratiques consistent en des travaux dirigés de problèmes, au cours desquels différentes méthodes de résolution sont présentées et leurs limitations sont discutées.
Une séance facultative de questions-réponses est proposée à la fin du quadrimestre.
Une interrogation facultative d'exercices est organisée à la moitié du quadrimestre (détails d'organisation communiqués au cours).
 
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
Présentiel
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
  • Sources principales et obligatoires :
Les transparents du cours ex-cathedra et des séances de travaux dirigés sont disponibles à la centrale des cours de l'AEES ainsi que sur le site web du cours. Des compléments d'information sont donnés en cours de quadrimestre.
  • Sources secondaires et facultatives :
APPLIED ELECTROMAGNETISM Liang Chi Shen/ Jin Au Kong PWS Foundations in engineering series ISBN 0-534-94722-0
Modalités d'évaluation et critères :
  • Travaux complémentaires :
Des exercices facultatifs d'un type similaires à ceux résolus aux travaux dirigés sont proposés tout au long du quadrimestre. Il est très vivement recommandé aux étudiants de fournir un travail régulier dans la résolution de ces exercices.






  • Interrogation d'exercices (mi-quadrimestre) :
 Une interrogation d'exercices est organisée à la moitié du quadrimestre. Cette interrogation  est facultative et compte pour 20 % de la note finale si la note obtenue est supérieure à celle de la partie "problèmes" de l'examen de janvier.
La note de l'interrogation n'est pas prise en compte en cas de 2e session.






  • Examens :
Session de juin
Un examen écrit, qui se déroule à livre fermé et comporte deux parties :







  • "théorie" (50 %) : durée 1h30, cette partie porte sur l'ensemble des concepts théoriques abordés au cours "ex-cathedra" ainsi qu'aux séances de travaux pratiques. Les calculatrices sont interdites, un formulaire de théorie est distribué.
  • "problèmes" (50 %) : durée 2h30, cette partie porte sur des exercices similaires à ceux résolus aux travaux pratiques ou en travail complémentaire. La calculatrice est requise et un formulaire est distribué.
Lorsque la note obtenue à l'interrogation à mi-quadrimestre est supérieure à celle de la partie "problèmes", l'interrogation compte pour 20% et la partie "problèmes" pour 30 %.
Les GSM sont interdits pour l'ensemble de l'examen.
Session de septembre :
Un examen oral, qui se déroule à livre fermé et comporte deux parties :






  • "théorie" (50 %) : cette partie porte sur l'ensemble des concepts théoriques abordés au cours "ex-cathedra" ainsi qu'aux séances de travaux pratiques. Les calculatrices sont interdites, un formulaire de théorie est distribué.
  • "problèmes" (50 %) : cette partie comporte la résolution d'un problème similaire à ceux résolus aux travaux pratiques ou en travail complémentaire. La calculatrice est requise et un formulaire est distribué.
Les GSM sont interdits pour l'ensemble de l'examen.
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Le cours est organisé selon l'horaire fixé par la Faculté (http://www.facsa.ulg.ac.be). Pour toute autre information, consulter le site http://www.montefiore.ulg.ac.be/~vdh/elen0076-1.html
Contacts :
Partie "ex-cathedra" :
Benoît Vanderheyden, B.Vanderheyden @ ulg.ac.be ;
Partie "exercices" :
Patricia Rousseaux, P.Rousseaux @ ulg.ac.be
Notes en ligne :
Notes (password provided in class)
Une version électronique des supports de cours est disponible sur ce site