Physique générale, Partim A

Durée

30h Th, 20h Pr

Nombre de crédits

Enseignant

Ngoc Duy Nguyen

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Ce composant du cours de physique de deuxième quadrimestre est consacré aux phénomènes électriques et magnétiques, y compris une introduction à l'optique ondulatoire. Le détail de ces parties est donné ci-dessous.
Force électrique, champ électrique - Flux du champ électrique et loi de Gauss - Potentiel électrique - Capacité, condensateurs et diélectriques - Courant et résistance, loi d'Ohm - Circuit en courant continu, lois de Kirchhoff - Champ d'induction magnétique - Production de champ magnétique - Loi de Faraday - Inductance - Courants alternatifs - Equations de Maxwell - Propagation des ondes électromagnétiques - Réflexion et réfraction optique - Polarisation, diffusion et dispersion

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

L'objectif du cours est de donner aux étudiants les notions de bases liées à l'électricité et au magnétisme. L'accent est mis sur une présentation phénoménologique et intuitive afin d'assurer la compréhension physique des phénomènes et à faciliter l'accès aux formalismes plus généraux des années suivantes.
Le caractère expérimental de la physique sera ainsi particulièrement mis en valeur. Cette approche doit permettre à l'étudiant de se rendre compte que la physique n'est pas une science figée et qu'au contraire, elle constitue une discipline en constante évolution.
Outre l'assimilation de connaissances et de savoir-faire, l'étudiant sera amené à approfondir son esprit critique et à développer sa capacité à établir des liens entre les observations et les lois, entre la pratique et la théorie.
Au terme de ce cours, l'étudiant devra être capable de décrire, avec rigueur et en utilisant le vocabulaire approprié, les phénomènes physiques de base liés à l'électricité, au magnétisme et à l'optique, et de répondre correctement à des questions relatives à ces matières. Face à une série de problèmes inédits, il sera en mesure d'identifier les lois physiques à appliquer et de proposer une solution articulée sur la base des compétences qu'il aura acquises lors des séances de travaux dirigés (répétitions). Enfin, il saura mettre en pratique les notions théoriques à l'aide des montages qu'il aura appris à manipuler lors des séances en laboratoire.

Savoirs et compétences prérequis

Mathématiques de l'enseignement secondaire supérieur. Connaissances et compétences acquises du cours de physique du premier quadrimestre.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

En plus du cours théorique ex cathedra, des séances de travaux dirigés (répétitions/exercices) et de travaux pratiques en laboratoire (activités obligatoires) sont organisées. Ces séances ont lieu en groupes plus restreints afin de faciliter l'interactivité.
En plus des exercices résolus en présence des encadrants, les étudiants sont fortement encouragés à s'entraîner à la résolution de problèmes supplémentaires disponibles dans l'ouvrage de référence.
Par ailleurs, afin de combler les possibles lacunes, de nombreuses séances de remédiation sont proposées tout au long du quadrimestre, et permettent à chaque étudiant qui en ressent la nécessité de revoir, avec un accompagnement plus ciblé, certaines parties de la matière.

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)

Le cours comprend une vingtaine d'exposés théoriques ex cathedra d'une durée de deux heures, orientés sur les concepts fondamentaux. Ces exposés sont accompagnés de démonstrations expérimentales.
Il est également prévu une douzaine de séances de travaux dirigés (répétitions). L'horaire précis sera communiqué lors du premier cours théorique.
Des activités en ligne facultatives seront par ailleurs proposées sur la plateforme eCampus. Dans le but de créer un environnement propice à l'étude à plusieurs, des espaces de discussion seront aménagés sur la plateforme eCampus. Les étudiants sont dès lors encouragés à utiliser ces ressources supplémentaires destinées à stimuler leur processus d'apprentissage.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Les diaporamas du cours, ainsi que les ressources complémentaires (illustrations, textes, vidéos), seront disponibles sur la plateforme eCampus. Le format adopté pour la présentation de ces dias aura pour but d'encourager la participation des étudiants lors des exposés oraux. Les détails pratiques concernant l'accès à eCampus seront donnés au premier cours.
Le cours s'inspire de plusieurs ouvrages scientifiques. La source principale est la référence suivante : "Physics for Scientists and Engineers", R. A. Serway and J. W. Jewett (Brooks Cole Edition, 2009) Ed. 9.
D'autres ressources bibliographiques sont également utilisées en complément. En voici une liste non exhaustive : "Physique Générale 2, Electricité et Magnétisme", D. C. Giancoli (De Boeck, 1997). "Physique 2, Electricité et Magnétisme", H. Benson (De Boeck, 2004) Ed. 3.

Une copie électronique du fascicule des travaux pratiques sera également disponible sur eCampus.

Modalités d'évaluation et critères

Lors de chaque session (mai/juin et août/septembre), l'évaluation consiste en une épreuve écrite portant sur la résolution de problèmes (P%), en une épreuve orale durant laquelle l'étudiant sera interrogé sur les manipulations vues au cours des séances de laboratoires (L%), et en un examen oral portant sur le contenu du cours ex cathedra de théorie (T%).
La pondération de chaque épreuve est donnée comme suit, en fonction des déclinaisons de cours :
PHYS3031-1 (bachelier sciences physiques) P = 35 / L = 25 / T = 40 PHYS3031-2 (bachelier sciences chimiques) P = 30 / L = 25 / T = 45 PHYS3031-3 (bachelier sciences géologiques) P = 30 / L = 25 / T = 45
Dans le cas d'une déclinaison de cours à plusieurs composantes ou partims (cas des codes PHYS3031-1 et PHYS3031-2), les pondérations P/L/T mentionnées ci-dessus représentent les évaluations résultant de l'ensemble des composantes. Par exemple, dans le cas de PHYS3031-2 qui comporte 2 partims, le poids relatif à 'P' correspond à l'évaluation de la résolution de problèmes portant sur les partims A et B.
Une évaluation intermédiaire, à caractère formatif, est organisée au cours du deuxième quadrimestre. Par ailleurs, la réalisation d'un travail spécial, dont les modalités seront précisées en temps utile, peut conduire à l'obtention d'un bonus à faire valoir au cours des deux sessions d'examens.
L'étudiant doit se munir de sa carte d'étudiant ULiège et de sa carte d'identité pour se présenter à toutes les épreuves. En cas de défaut, l'accès à l'épreuve pourra lui être refusée.
Les calculatrices programmables sont interdites lors des évaluations. Seules les calculatrices scientifiques simples sont autorisées (en cas de doute, s'adresser à l'enseignant pendant les périodes de cours et aux encadrants aux séances de travaux dirigés et pratiques).
Les étudiants qui souhaitent obtenir une note de présence sont priés d'impérativement faire acte de présence à l'épreuve écrite des problèmes et à l'épreuve orale des travaux pratiques. La présence à l'examen oral de théorie est réputée acquise en cas de présence à l'épreuve écrite des problèmes et réciproquement.
La seule dispense partielle possible est une dispense portant sur la matière relative aux travaux pratiques. Cette dispense partielle est accordée à partir de 10/20 à l'issue de la session de mai/juin. Elle ne pourra pas être reportée d'une année à l'autre. 
Toutes les informations sur les dispenses sont affichées aux valves, à l'Institut de Physique (bâtiment B5a).

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Les encadrants (enseignant, assistants, logisticiens) s'engagent à répondre aux questions des étudiants durant les périodes de cours.
L'enseignant tiendra des permanences hebdomadaires pour répondre à des questions précises relatives au cours ex cathedra. Les détails concernant cette permanence seront communiqués lors du premier cours. Des rendez-vous peuvent également être pris avec l'enseignant, dans la limite de ses disponibilités.
En ce qui concerne les questions relatives aux séances de répétitions et de travaux pratiques, les étudiants sont invités à s'adresser directement aux assistants et logisticiens concernés.
Durant les sessions d'examen et les vacances officielles, les encadrants ne sont plus tenus de répondre aux diverses sollicitations car il sera admis que toutes les informations utiles auront été données.
Les résultats de l'examen de première session seront affichés aux valves du Département de Physique au bâtiment B5a. Des séances de consultation des copies seront organisées et l'horaire en sera communiqué en temps utile. Aucun détail de notes ne sera donné par e-mail ou par téléphone.

Contacts

Les bureaux du département de physique sont situés à l'Institut de Physique, bâtiment B5a. En particulier, le secrétariat est situé au premier étage, couloir sud, local 1/47.
Le compte de courrier électronique ULiège (adresse e-mail du type [identifiant]@student.uliege.be) constitue l'un des outils officiels de communication fournis par l'Université. Par conséquent, lors d'une correspondance par e-mail, les étudiants sont priés d'utiliser exclusivement leur adresse ULiège. De plus, il leur est demandé d'indiquer au début du titre de leur message la mention «[Etudiant PHYS3031-x]» (avec x=1, 2 ou 3 en fonction de la déclinaison de cours suivi) afin d'en faciliter le traitement.
Enseignant : N. D. Nguyen - R/49 (bâtiment B5a, niveau 0, couloir sud) - tél. : 04/366 3604 - e-mail : ngocduy.nguyen@uliege.be
Secrétariat : A. Ortega - 1/47 (bâtiment B5a, niveau 1, couloir sud) - tél. : 04/366 9074 - e-mail : a.ortega@uliege.be
Logisticiens : C. Becco - tél. : 04/366 3707 - e-mail : C.Becco@uliege.be, Ch. Prosperi - tél. : 04/366 3663 - e-mail : Christelle.Prosperi@uliege.be

Adaptation des engagements pédagogiques suite à la pandémie de COVID-19 pour la session de mai-juin

Méthodes d'apprentissage mises en œuvre : enseignement à distance

Constituant par essence une activité en présentiel, les travaux pratiques suspendus depuis le vendredi 13 mars ne pourront pas être repris ce quadrimestre, en vertu de la décision rectorale de poursuivre tous les enseignements à distance jusqu'à la fin de la période de cours. Ceci signifie, exceptionnellement, que les connaissances et compétences liées à cette activité ne feront pas l'objet d'une évaluation lors des examens de cette année académique (1e et 2e session).
Les séances de répétition et de remédiation continueront, au cours des prochaines semaines, à être remplacées par le soutien à distance via le forum de discussion sur ecampus, ainsi que par l'organisation et la diffusion de séances spéciales au cours desquelles des exercices seront résolus en détail. Cette aide visera encore à vous entraîner en vue d'acquérir et développer cette compétence unique, que je considère comme importante pour ce cours, qu'est la capacité de comprendre et résoudre un problème de physique.
Le cours théorique se poursuit via des séances en direct, selon l'horaire habituel du cours (au besoin, consulter Celcat). Ces cours continueront à être enregistrés sous forme de podcasts consultables à tout moment ultérieur au cours.

Matière de l'évaluation

L'examen de juin consistera en l'évaluation de la maîtrise des concepts théoriques vus pendant les séances de cours et une épreuve qui portera sur l'évaluation des compétences relatives à la résolution de problèmes similaires à ceux des séries de répétition qui auront pu être couvertes jusqu'au 15/5.

Méthodes d'évaluation

L'examen de juin consistera en :
- Une épreuve qui portera sur l'évaluation de vos compétences relatives à la résolution de problèmes. Chaque étudiant recevra individuellement, de manière électronique, un questionnaire comportant une série de problèmes à résoudre et disposera de 2 heures max. pour le faire (le nombre de problèmes sera adapté à cette durée). Le mode d'emploi détaillé sera précisé dans un document à paraître lors de la dernière semaine de cours, qui mentionnera également les occasions prévues dans le calendrier du mois de mai où des tests 'à blanc' seront organisés.
- Une épreuve qui portera sur l'évaluation de la maîtrise des concepts théoriques vus au cours. Le mode opératoire sera similaire à celui décrit brièvement ci-dessus pour l'épreuve de résolution de problèmes. Étant donné que l'examen est à livres ouverts, les questions posées viseront prioritairement à tester la compréhension et la maîtrise des notions et concepts plutôt que des éléments de connaissance pure du cours.
- Un projet individuel qui consiste en un travail d'écriture. Cette rédaction, qui prendra la forme d'une opinion ou d'un essai, visera à apporter une réponse personnelle aux deux questions mentionnées dans l'email du 16 avril 2020. Le texte, rédigé en français ou en anglais, devra être délivré sous forme manuscrite. Il devra être conforme aux règles orthographiques et grammaticales en cours dans la langue choisie parmi les deux susmentionnées. Les points suivants seront évalués : qualité de l'argumentation, clarté de la structure du texte ainsi que l'exactitude des références scientifiques éventuelles. Le projet devra être remis sous la forme d'un devoir sur ecampus. La date limite pour remettre ce projet est le dimanche 7 juin à 17h.
La pondération pour chacune des ces évaluations est la suivante (P : problèmes, E : écriture, T : théorie)
PHYS3031-1 (bachelier sciences physiques) P = 40 / E = 15 / T = 45 PHYS3031-2 (bachelier sciences chimiques) P = 35 / E = 15 / T = 50 PHYS3031-3 (bachelier sciences géologiques) P = 35 / E = 15 / T = 50

Contact

Voir ci-dessus.

Adaptation des engagements pédagogiques suite à la pandémie de COVID-19 pour la session août-sept

Matière de l'évaluation

(voir information relative à la session de mai-juin)

Méthodes d'évaluation (et plateforme utilisée)

(voir information relative à la session de mai-juin)
 

Contact(s)

(voir information relative à la session de mai-juin)
 

Notes en ligne