ING4221 - Électromagnétisme
Automne 2015 - Version (07/09/15 10:26)
Groupe 50
Vendredi, de 9h30 à 12h30 SH-2580 (cours)
Mardi, de 13h30 à 15h30 SH-2580 (atelier)
Responsable(s) du cours
Nom du coordonnateur : MéNARD, MichaëlNom de l'enseignant : MéNARD, Michaël
Local : PK-4620
Téléphone : (514) 987-3000 #1792
Disponibilité :
Courriel : menard.michael@uqam.ca
Site Web : http://lm2.uqam.ca/
Description du cours
Lorentz, effets de Hall et de magnéto-hydro-dynamique, «self-induction» et induction mutuelle. Équations de Maxwell.
MAT1111 Calcul I ou MAT1112 Calcul I ; MAT1203 Algèbre linéaire I ou MAT1300 Algèbre linéaire et matricielle
Objectif du cours
Le cours vise à présenter à l'étudiant les lois qui sont à la base de l'électromagnétisme ainsi que les applications et les dispositifs électromagnétiques qui en découlent. Au terme du cours, l'étudiant devrait être en mesure d'écrire les équations de Maxwell sous leurs formes ponctuelle et intégrale et de les appliquer dans des cas simples de configuration de charge et de courant.
L'étudiant est graduellement amené à noter que les lois de base ouvrent la porte à d'importants domaines pratiques tels que les circuits électriques et les ondes et dispositifs électromagnétiques.
Contenu du cours
- Introduction: charge électrique et quantification de la charge, distributions de charge, conducteurs, semi-conducteurs et isolants.
- Le champ électrostatique: la loi de Coulomb, le champ électrostatique, principe de superposition, le champ électrostatique produit par des distributions de charge, notion de ligne de champ.
- Le théorème de Gauss et ses applications, phénomènes d'influence.
- Le potentiel électrique, les équations de Poisson et de Laplace; la méthode des images; énergie d'un système de charges; condensateur et capacité.
- Les milieux diélectriques: vecteur polarisation; les équations de l'électrostatique dans les milieux diélectriques; conditions de passage entre deux milieux diélectriques; susceptibilité électrique et constante diélectrique.
- Le courant électrique: vecteur densité de courant; l'équation de continuité; force électromotrice; loi d'Ohm; conductivité et résistivité électriques; effet Joule; lois de Kirchhoff.
- La magnétostatique: champ magnétique et densité de flux magnétique; principe de superposition; force de Lorentz; loi de Biot et Savart; flux magnétique; conservation du flux magnétique; le dipôle magnétique; le solénoïde; Théorème d'Ampère; câble coaxial et bobine toroïdale; inductance mutuelle et self-inductance.
- Les phénomènes d'induction électromagnétiques: la loi de Faraday; inductance et force électromotrice induite; énergie magnétique; le courant de déplacement et les équations de Maxwell; le circuit RL en régime transitoire; la réponse d'un circuit RLC à une excitation sinusoïdale.
- Les milieux magnétiques: le vecteur aimantation; le champ magnétique dans une substance magnétique; susceptibilité magnétique et perméabilité relative; les substances paramagnétiques, diamagnétiques et ferromagnétiques; l'hystérésis; conditions de passage entre deux milieux diélectriques.
- Les équations de Maxwell et le champ électromagnétique.
Formule Pédagogique
Cours magistral de trois heures par semaine complétées par deux heures d'exercices.
Modalités d'évaluation
Description sommaire | Date | Pondération |
---|---|---|
Examen intra | 30 octobre 2015 | 40% |
Examen final | 18 décembre 2015 | 40% |
Travail pratique 1 | 23 octobre 2015 | 10% |
Travail pratique 2 | 11 décembre 2015 | 10% |
Engagements et Responsabilités
Politique d'absence aux examens
L'autorisation de reprendre un examen en cas d'absence est de caractère exceptionnel. Pour obtenir un tel privilège, l'étudiant-e doit avoir des motifs sérieux et bien justifiés.
Il est de la responsabilité de l'étudiant-e de ne pas s'inscrire à des cours qui sont en conflit d'horaire, tant en ce qui concerne les séances de cours ou d'exercices que les examens. De tels conflits d'horaire ne constituent pas un motif justifiant une demande d'examen de reprise.
Dans le cas d'une absence pour raison médicale, l'étudiant-e doit joindre un certificat médical original et signé par le médecin décrivant la raison de l'absence à l'examen. Les dates d'invalidité doivent être clairement indiquées sur le certificat. Une vérification de la validité du certificat pourrait être faite. Dans le cas d'une absence pour une raison non médicale, l'étudiant-e doit fournir les documents originaux expliquant et justifiant l'absence à l'examen – par exemple, lettre de la Cour en cas de participation à un jury, copie du certificat de décès en cas de décès d'un proche, etc. Toute demande incomplète sera refusée. Si la direction du programme d'études de l'étudiant-e constate qu'un étudiant a un comportement récurrent d'absence aux examens, l'étudiant-e peut se voir refuser une reprise d'examen.
L'étudiant-e absent-e lors d'un examen doit, dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la date de l'examen, présenter une demande de reprise en utilisant le formulaire prévu, disponible sur le site Web du département à l'adresse suivante : http://info.uqam.ca/politiques/
L'étudiant-e doit déposer le formulaire dûment complété au secrétariat de la direction de son programme d'études : PK-3150 pour les programmes de premier cycle, PK-4150 pour les programmes de cycles supérieurs. Pour plus de détails sur la politique d'absence aux examens du Département d'informatique, consultez le site web suivant : http://info.uqam.ca/politiques
Intégrité académique
PLAGIAT Règlement no 18 sur les infractions de nature académique. (extraits)
Tout acte de plagiat, fraude, copiage, tricherie ou falsification de document commis par une étudiante, un étudiant, de même que toute participation à ces actes ou tentative de les commettre, à l'occasion d'un examen ou d'un travail faisant l'objet d'une évaluation ou dans toute autre circonstance, constituent une infraction au sens de ce règlement.
La liste non limitative des infractions est définie comme suit :
- la substitution de personnes;
- l'utilisation totale ou partielle du texte d'autrui en la faisant passer pour sien ou sans indication de référence;
- la transmission d'un travail pour fins d'évaluatiion alors qu'il constitue essentiellement un travail qui a déjà été transmis pour fins d'évaluation académique à l'Université ou dans une autre institution d'enseignement, sauf avec l'accord préalable de l'enseignante, l'enseignant;
- l'obtention par vol, manoeuvre ou corruption de questions ou de réponses d'examen ou de tout autre document ou matériel non autorisés, ou encore d'une évaluation non méritée;
- la possession ou l'utilisation, avant ou pendant un examen, de tout document non autorisé;
- l'utilisation pendant un examen de la copie d'examen d'une autre personne;
- l'obtention de toute aide non autorisée, qu'elle soit collective ou individuelle;
- la falsification d'un document, notamment d'un document transmis par l'Université ou d'un document de l'Université transmis ou non à une tierce persone, quelles que aoient les circonstances;
- la falsification de données de recherche dans un travail, notamment une thèse, un mémoire, un mémoire-création, un rapport de stage ou un rapport de recherche;
- Les sanctions reliées à ces infrations sont précisées à l'article 3 du Règlement no 18.
Les règlements concernant le plagiat seront strictement appliqués. Pour plus de renseignements, veuillez consulter les sites suivants : http://www.sciences.uqam.ca/etudiants/integrite-academique.html et http://www.bibliotheques.uqam.ca/recherche/plagiat/index.html
Médiagraphie
VO Hayt, William H. Jr. et Buck, John A. – Engineering Electromagnetics, 8th Edition – McGraw-Hill, 2010
Disponible à: https://archive.org/details/EngineeringElectromagnetics8thEditionWilliamH.HaytOriginal
VC Ulaby, Fawwaz T. – Électromagnetics for Engineers, 6th Edition – Pearson Prentice Hall, 2010
S: Standard - U : uri - V : volume
Qualités de l'ingénieur et unités d'agrément
Qualités de l'ingénieur
Sous Qualité |
Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | Q5 | Q6 | Q7 | Q8 | Q9 | Q10 | Q11 | Q12 |
1 | ||||||||||||
2 | DE | DE | ||||||||||
3 | DE* | -- | ||||||||||
4 | DE* | -- | -- | -- | -- | -- | ||||||
5 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- |
Lexique (A : Qualité abordée, D: Qualité développée, E: Qualité évaluée, *: Évaluation collectée)
(Q1: Connaissances en génie; Q2: Analyse de problèmes; Q3: Investigation; Q4: Conception; Q5: Utilisation d'outils d'ingénierie; Q6: Travail individuel et en équipe; Q7: Communication; Q8: Professionnalisme; Q9: Impact du génie sur la société et l'environnement; Q10: Déontologie et équité; Q11: Économie et gestion de projets; Q12: Apprentissage continu)
Heures | Total UA |
Composante du cours en unités d'agrément (UA) | |||||
Cours magistraux |
Labo | Maths | Sciences naturelles |
Études complément. |
Sciences du génie |
Conception en ingénierie |
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37 | 22 | 48 | 30 | 18 |