Contenu numérique des chapitres

Sur cette page, vous trouverez l'ensemble des documents/chapitres, au format PDF, distribués aux étudiants lors des séances. Lorsque le sujet traité s'y prête, des simulations (pour la plupart, utilisées en classe) sont listées par chapitre. Des vidéos (disponibles sur YouTube) expliquant les notions essentielles de chaque chapitre sont aussi présentes.

L'objectif de ce chapitre est de savoir utiliser les unités des grandeurs, les formules littérales afin d'effectuer et de rédiger une application numérique en respectant les chiffres significatifs.

Vidéo "Chiffres significatifs : comment arrondir le résultat d'une application numérique ?"

Cette vidéo explique comment dénombrer les chiffres significatifs d'une valeur mesurée et comment les utiliser afin de rédiger le résultat d'une application numérique (sans évaluation des incertitudes-type).

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Nous abordons ici une notion essentielle: l'incertitude-type d'un mesurage. Les objectifs sont l'évaluation de cette incertitude-type et la détermination de la valeur expérimentale d'un mesurage (pour type A et B). L'écriture d'un mesurage (avec écriture scientifique) est travaillé ainsi que l'évaluation de la fidélité, de la justesse de mesurages.

Vidéo "Mesurage et incertitude-type"

On explique ici comment évaluer l’incertitude-type, comment rédiger le résultat d’un mesurage, comment déterminer si le mesurage effectué est exact, comment rédiger le résultat d’un mesurage avec un niveau de confiance précisé.

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Nous abordons ici des rappels de collège et lycée concernant ce qu'est une tension électrique, un courant électrique et son intensité. Les lois de Kirchhoff et la loi d'Ohm permettent de modéliser le pont diviseur de tension et le comportement d'une batterie en fonctionnement générateur. Les conventions électriques permettent de faire des bilans de puissance sur des systèmes en régime continu.


Vidéo "Le pont diviseur de tension, en régime continu"

On aborde dans cette vidéo des points essentiels autour du pont diviseur de tension, en régime continu (signaux constants):comment reconnaitre un pont diviseur de tension, connaitre la formule du pont diviseur de tension (et sa démonstration) et savoir isoler l'une des grandeurs dans cette formule.

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Nous abordons ici l'exploitation de chronogrammes de signaux afin de pouvoir les qualifier puis de mesurer de grandeurs caractéristiques de signaux. Un focus est fait sur les signaux sinusoidaux afin d'apprendre à déterminer la phase à l'origine.


Vidéo "Comment déterminer la valeur moyenne d'un signal périodique ?"

Cette vidéo est à visionner avant le TP à ce sujet. On explique ici, comment déterminer la valeur moyenne d'un signal périodique, à partir de sa représentation temporelle.

Vidéo "Comment déterminer la phase à l'origine d'un signal sinusoïdal ?"

Cette vidéo est à visionner avant la séance de cours à ce sujet. On explique ici, comment déterminer la phase à l'origine d'un signal sinusoïdal alternatif ou non. La notion de déphasage est abordée.

Vidéo "Comment déterminer le déphasage de signaux en quadrature de phase, en opposition de phase ou en phase ?"

On explique ici, comment déterminer "rapidement" à partir des représentations temporelles de signaux sinusoidaux alternatifs,le signe du déphasage, la valeur du déphasage pour des signaux en quadrature, en opposition de phase ou en phase. La détermination de la valeur de la phase à l'origine du signal étudié est abordée en fin de vidéo.

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Nous abordons ici l'exploitation de spectres de signaux. L'objectif de ce chapitre est de comprendre le théorème de Fourier et de savoir lire/tracer le spectre en amplitude d'un signal.


Vidéo "Apprendre à exploiter le spectre d'un signal périodique"

Cette vidéo explique le principe de lecture d'une représentation fréquentielle d'un signal périodique en s'appuyant sur le théorème de Fourier. L'exploitation du spectre afin de déterminer les caractéristiques du signal est aussi abordée.

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On cherche ici à comprendre l'intérêt de la puissance moyenne d'un signal variable périodique. Après avoir défini la valeur efficace, on aborde les différentes formules permettant de calculer cette grandeur selon le motif du signal. Deux formules pour le calcul de la puissance active sont données. On conclut sur le niveau de puissance en dBm. Le rapport signal sur bruit et la représentation de la densité spectrale de puissance sont abordés.


Vidéo "Apprendre à déterminer la valeur efficace d'un signal périodique, à partir de son chronogramme"

On utilise la représentation temporelle d'un signal périodique pour déterminer la valeur efficace de ce signal. Plusieurs exemples sont traités.

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PDF Carte mentale pour apprendre à calculer une puissance moyenne ou une valeur efficace. C'est ici.

Après avoir appris à échantillonner correctement un signal analogique (condition de Shannon + filtre anti-repliement), on aborde la conversion analogique numérique (codage binaire et quantification). On évoque ensuite la restitution du signal via un CNA et les différentes règles de quantification. L'erreur de quantification est soulignée.


Vidéo "Apprendre à échantillonner correctement un signal analogique"

On explique ici, comment échantillonner correctement un signal analogique à l'aide du critère de Nyquist-Shannon. L'utilité du filtre anti-repliement est abordée. Le cas du signal sinusoïdal alternatif permet de comprendre la réversibilité de l'échantillonnage sous certaines conditions. Le spectre d'un signal périodique échantillonné est expliqué.

Vidéo "Quantifier et coder les échantillons provenant d'un signal analogique"

On explique ici, la quantification d'un signal échantillonné et bloqué (par valeur centrale ou inférieure) puis son codage. On explique aussi comment obtenir le rapport signal sur bruit pour une quantification centrale d'un signal triangulaire.

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On explique tout d'abord ce qu'est une impédance d'un dipôle électrique et la necessité d'utiliser les complexes.Les dipoles usuels sont ensuite étudiés. On apprend à déterminer la nature du filtrage d'un système à l'aide des modèles BF et HF des dipôles usuels. On évoque les impédances équivalentes en série et en dérivation, le pont diviseur. On conclut sur les conditions d'obtention des adaptations d'impédances en tension et en puissance.


Vidéo "Le système "pont diviseur de tension" en régime sinusoïdal forcé"

Dans cette vidéo, on aborde en introduction le système pont diviseur constitué de deux résistances. Puis on généralise le système pont diviseur, avec des impédances complexes.

Vidéo "Déterminer la nature du filtrage pour un système électrique"

A l'aide du comportement à hautes fréquences et à basses fréquences des dipôles usuels, on explique ici comment déterminer la nature d'un filtre pour un système électrique.

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On explique tout d'abord ce qu'estla transmittance et la necessité d'utiliser les complexes. Les grandeurs ayant un sens sont le module et l'argument de ce complexe. On aborde ensuite les techniques permettant d'exploiter la courbe du module (amplification T). A l'aide d'un pont diviseur de tesnion, on détermine l'expression littérale de la fonction de transfert, qu'on exploite grâce aux formes canoniques.


Vidéo "Le système "pont diviseur de tension" en régime sinusoïdal forcé"

Dans cette vidéo, on aborde en introduction le système pont diviseur constitué de deux résistances. Puis on généralise le système pont diviseur, avec des impédances complexes.

Vidéo "Que représente la fonction de transfert complexe d'un système ?"

Sur un exemple de système électrique, on souligne l'intérêt de la fonction de transfert complexe ( ou transmittance isochrone complexe) en étudiant son argument et son module.

Vidéo "Déterminer la transmittance isochrone complexe d'un système électrique"

On explique dans cette vidéo comment déterminer la fonction de transfert (ou transmittance isochrone complexe) d'un système électrique à l'aide des impédances complexes, en utilisant la méthode du pont diviseur de tension.On explique aussi comment déterminer l'ordre et la nature du filtre, ainsi que l'expression des grandeurs canoniques, grâce à la méthode d'identification.

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Un diagramme de Bode est une représentation graphique de la transmittance complexe d'un système. Dans ce chapitre, on apprend à exploiter un diagramme de Bode d'un système afin de déterminer le signal de sortie (connaissant le signal d'entrée). Puis, on détaille les méthodes graphiques pour déterminer les grandeurs caractéristiques des systèmes. On conclut l'étude des filtres, en utilisant les gabarits et les systèmes d'ordre n.


Vidéo "Le système "pont diviseur de tension" en régime sinusoïdal forcé"

Dans cette vidéo, on explique ce qu'est le diagramme de Bode d'un système puis comment l'exploiter afin de déterminer les caractéristiques suivantes du système: la nature du filtrage, la pulsation de coupure à - dB , la bande passante, la pente des asymptotes en dB/décade, l'ordre du système, l'amplification dans la bande passante

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Après avoir détaillé le modèle du rayon lumineux et l'aprroximation de l'optique géométrique, on aborde la modélisation de la propagation des rayonnements dans une fibre optique, avec le phénomène de la reflexion totale. Enfin, on explique les grandeurs caractéristiques d'une fibre optique.


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L'objectif de ce chapitre est de comprendre sous quelles conditions un signal électromagnétique peut être transmis dans un guide d'onde (ligne de transmission électrique et optique). On étudie entre autres, la réponse impulsionnelle et fréquentielle d'une ligne de transmission électrique en circuit ouvert, court-circuit ou dans le cas adapté.


Vidéo "ARQS et calcul de coefficient de réflexion en bout de ligne"

Cette vidéo explique ce qu'est l'ARQS (Approximation des Régimes QuasiStationnaires) et donne la méthode pour savoir si on doit tenir des comptes des phénomènes de propagation dans une ligne de transmission. Lorsque c'est le cas, il faut alors être capable de calculer le coefficient de réflexion en bout de ligne. Cela tombe bien, c'est aussi expliqué !

Vidéo "Propagation d'une impulsion dans une ligne de transmission"

On explique ici, comment déterminer le coefficient de reflexion à partie de la représentation temporelle du signal en début de ligne. On traite les trois cas typiques (court-circuit, circuit fermé et ligne adaptée) puis deux exemples "réels".

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L'objectif de ce chapitre est de savoir déterminer graphiquement les grandeurs caractéristiques d'un système à partir de sa réponse indicielle.


Vidéo "Comment exploiter graphiquement la réponse indicielle d'un système linéaire ?"

Cette vidéo est à visionner avant les TP à ce sujet. On explique ici, comment déterminer graphiquement la nature du filtrage d'un système, l'amplification, la durée de réponse à 5 % et la constante de temps tau (pour les ordres 1).

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Après avoir détaillé le modèle de l'ALI idéal, on étudie (en travaux pratiques) plusieurs montages à ALI: sommateur, filtre passe-bas actif, suiveur, système inverseur. Le produit gain-bande passante permet d'aborder une limite de l'ALI idéal.


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Après avoir expliquer le modèle de l'OPPH pour des ondes mécaniques, on aborde la modélisation des rayonnements par des ondes électromagnétiques. La notion de polarisation est aussi évoquée.


Vidéo "Apprendre à caractériser une onde"

On aborde dans cette vidéo, le vocabulaire lié aux ondes mécaniques et au modèle des ondes électromagnétiques: transversale/longitudinale, progressive/stationnaire, plane/circulaire/sphérique , harmonique.

Vidéo "Etude du modèle de l'onde plane progressive harmonique"

Après avoir expliqué l'importance du modèle de l'OPPH, on explicite ici la double périodicité , afin d'obtenir l'expression numérique de ce type d'onde.

Vidéo "Comment obtenir des ondes stationnaires ?"

On étudie l'influence du coefficient de réflexion en amplitude et des conditions aux limites pour obtenir des ondes stationnaires. La notion de mode propre est abordée.

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