Electromagnétisme

Durée

26h Th, 26h Pr

Nombre de crédits

Enseignant

Benoît Vanderheyden

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

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

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.

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) de l'unité d'enseignement

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.

Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, III.1, III.2 du programme de bachelier ingénieur civil.

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.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Le cours comprend des séances "ex-cathedra" et des travaux pratiques.
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 interrogation facultative de problèmes sera organisée vers la moitié du quadrimestre.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Cours donné exclusivement en présentiel

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

• Sources principales et obligatoires :

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( questions ouvertes )


Explications complémentaires:

• Travaux complémentaires :

• Interrogation d'exercices (mi-quadrimestre) :

• Examens :

Stage(s)

Sans objet

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

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.html

Contacts

Partie "ex-cathedra" and "exercices":
Benoît Vanderheyden, B.Vanderheyden @ uliege.be ;

Association d'un ou plusieurs MOOCs

Notes en ligne