Objectif:
Connaissance sur les notions fondamentales de l’électrotechnique,
ainsi que l’application et la fonction d’installations électrotechniques.
Reconnaître, interpréter et décrire les lois physiques avec des unités
fondamentales et dérivées.
Solutions mathématiques et / ou graphiques tirés d’exemples
d’application pratiques.
1.1.1 Notions fondamentales de l’électrotechnique
1.1.1.1 Notions fondamentales Charge électrique C2
- Tension électrique
- Sources de tension
- Effets du courant électrique
- Loi de Faraday
- Résistance ohmique et conductivité
- Loi d’Ohm
1.1.1.2 Puissance et travail Courant et tension C2
- Courant et résistance
- Tension et résistance
- Puissance accommodée
- Déterminer la puissance à l’aide du compteur kWh
- Rendement de machines et d’appareils électriques
- Coût de l’énergie électrique
1.1.1.3 Résistance, matériel et température C2
- Résistivité
- Conductivité
- Coefficient de température positif et négatif
- Thermistance / conducteur à froid
- Densité de courant
1.1.1.4 Loi de Kirchhoff Nœud C2
1.1.1.5 Couplages de résistances C2
- Couplage en série et en parallèle
- Couplage mixte
- Commutation étoile/triangle
- Diviseurs de tension, potentiomètres à vide et en charge
- Résistances additionnelles pour voltmètre
- Résistances shunt pour ampèremètre
1.1.1.6 Mesure de résistances Mesure du courant et de la tension C2
1.1.1.7 Couplage de sources de tension C2
- Couplages en série et en parallèle
- Couplage mixte des sources de tension égale
1.1.2 Transformation d’énergie
1.1.2.1 Energie thermique et quantité de chaleur C2
- Masse/densité
- Capacité calorifique spécifique
- Température/différence de température
- Température moyenne de mélanges liquides
- Chaleur massique de fusion spécifique
- Chaleur d’évaporation spécifique
- Rendement
- Energie thermique, énergie électrique et puissance électrique
1.1.2.2 Energie mécanique et puissance C1
- Force, vitesse, accélération
- Poids (pesanteur)
- Couple (moment moteur)
- Vitesse angulaire
- Pression
- Rendement
- Energie et puissance mécanique
- Energie et puissance électrique
1.1.3 Champ électrique
- 1.1.3.1 Notions fondamentales Champ électrique C2
- Direction des lignes de force
- Intensité du champ électrique
- Influence, polarisation
- Tension de claquage
- Effets de force en champ électrique
1.1.3.2 Condensateurs Capacité: charge; tension C2
- Capacité: surface des plaques; espaces
- Permittivité (constante diélectrique)
- Energie accumulée
1.1.3.3 Condensateurs en courant continu C2
- Charge et décharge
- Constante de temps
1.1.3.4 Couplages de condensateurs idéaux C2
- Couplage en série
- Couplage en parallèle
- Couplage mixte
1.1.4 Champ magnétique
1.1.4.1 Notions fondamentales Direction des lignes de force C2
- Effets entre les champs magnétiques
- Effets de force entre les champs magnétiques
- Matériaux magnétiques comme fer doux,
- ferro-, para-, et diamagnétiques
1.1.4.2 Actions électromagnétiques C2
- Courant induit dans un conducteur
- Conducteur parcouru par un courant et sens de la force
- Champ magnétique d’une bobine
1.1.4.3 Circuit magnétique Intensité du champ magnétique C2
- Excitation
- Flux magnétique
- Induction magnétique (Induction)
- Conductivité magnétique (Perméabilité)
- Résistance magnétique
- Comparaison:
- - Circuit électrique
- - Circuit magnétique
1.1.4.4 Bobine avec et sans noyau de fer C2
- Courbe d’aimantation
- Cycle d’hystérésis
- Pertes hystérésis
1.1.4.5 Spectre magnétique Champ magnétique d’un conducteur
(principe: moteur)
- Champ magnétique d’une spire (principe: instruments à cadre mobile, moteurs à
courant continu)
- Champ magnétique et conducteurs en parallèle (barres collectrices, définition de
l’ampère)
- Electro-aimant (aimant de levage)
1.1.5 Induction électromagnétique
1.1.5.1 Production de tension par induction C2
- Induction sous mouvement (principe: générateur)
- Induction sans mouvement (principe: transfo)
- Amplitude et direction de la tension induite (Loi de Lenz)
1.1.5.2 Self-induction Effets d’enclenchement et de déclenchement de
bobines sous un courant contini C2
- Constante de temps de bobines sous un courant continu
- Causes et effets de l’inductance d’une bobines
- Energie magnétique d’une bobine
- Résistance non inductive (enroulement bifilaire)
1.1.5.3 Courants de Foucault Causes
- Pertes
- Utilisations pratiques
1.1.5.4 Effet-Skin (effet pelliculaire) C1
- Courant continu et courant alternatif
- Section-fréquence
1.1.6 Technique du courant alternatif / courant monophasé
1.1.6.1 Notions fondamentales Production d’une tension sinusoïdale C2
- Fréquence, durée d’une période
- Fréquence, nombre de paires de pôles
- Fréquence de rotation
- Fréquence et longueur d’onde
- Vitesse angulaire
- Valeur de crête, valeur efficace, valeur moyenne arithmétique
1.1.6.2 Résistances en courant alternatif C2
- Résistance ohmique
- Réactance d’induction
- Réactance capacitif
- Impédance
1.1.6.3 Couplages en série Loi d’ohm C2
- Résistances ohmiques et réactances inductifs
- Résistances ohmiques et réactances capacitifs
- Résistances ohmiques, inductifs et capacitifs
- Tension du réseau, tension active et
- tension réactive
- Déphasage
1.1.6.4 Conductances Ohmiques C2
- Inductives
- Capacitives
- Apparentes
1.1.6.5 Couplages en parallèle Loi d’ohm C2
- Résistances ohmiques et réactances inductifs
- Résistances ohmiques et réactances capacitifs
- Résistances ohmiques, inductifs et capacitifs
- Courant, total, actif et réactif
- Déphasage
1.1.6.6 Couplages mixtes Couplages mixtes ordinaires C2
1.1.6.7 Puissances en circuit alternatif C2
- Active
- Réactive, inductive et capacitive
- Apparente
- Facteur de puissance / déphasage
1.1.6.8 Amélioration du facteur de puissance C2
- Couplage parallèle
- Couplage série (surcompensation)
1.1.6.9 Charge du réseau avec plusieurs consommateurs
- Puissance totale dans un système non équilibré
- Courant total dans un système non équilibré
- Facteur de puissance moyenne
- Energie active et réactive
1.1.6.10 Résonance Parallèle (cas théorique)
- Série (cas théorique)
- Fréquence de résonance
- Facteur de qualité de la résonance en circuit parallèle et série
1.1.6.11 Filtres Couplages de base (passe-haut, passe-bas) C1
- Applications (sans calculs)
1.1.6.12 Perturbations (radio) Tensions de perturbation
- Déparasitages d’interrupteurs, de récepteurs et de moteurs universels
(couplages):
- - Fréquences harmoniques (définitions)
- - Fréquence du réseau et nième harmonique
1.1.7 Courants triphasés
1.1.7.1 Notions fondamentales Formation du courant triphasé (principe de
l’alternateur) C2
- Enchaînement et facteur d’enchaînement
- Position des vecteurs de tension et de courant entre eux (diagramme vectoriel)
- Puissances avec charges symétriques, ohmiques
- Puissances perturbées avec charges symétriques, ohmiques
1.1.7.2 Consommateurs raccordés au réseau à 4 conducteurs (3x400/230V) C2
- Déterminer le courant dans le neutre et puissances avec charges asymétriques, ohmiques
- Déterminer le courant dans le neutre, puissances et facteur de puissance avec divers
charges asymétriques (inductif, capacitif et ohmique)
- Raccordement des consommateurs
1.1.7.3 Consommateurs raccordés au réseau à 4 conducteurs avec une
perturbation (3x400/230V) C2
- Déterminer lors de rupture du conducteur neutre les tensions, courants et puissances
avec des charges asymétriques ohmiques
- Calculer les tensions, courants et puissances lors de rupture du circuit, respectivement
du conducteur polaire, avec divers charges
1.1.7.4 Consommateurs raccordés au réseau à 3 conducteurs (3x400V) C2
- Déterminer les courants et puissances avec charges asymétriques, ohmiques
- Déterminer les courants et puissances avec divers charges asymétriques, (inductif,
capacitif et ohmique)
- Raccordement des consommateurs
1.1.7.5 Consommateurs raccordés au réseau à 3 conducteurs avec une
perturbation (3x400V) C2
- Calculer les tensions, courants et puissances lors de rupture du circuit, respectivement
du conducteur polaire, avec divers charges
1.1.7.6 Récepteurs reliés aux tensions de phase et aux tensions
composées C2
- Déterminer les courants polaires et du neutre avec charges asymétriques, ohmiques
- Déterminer les courants polaires et du neutre avec divers charges asymétriques
(inductif, capacitif et ohmique)
- Calculer la puissance total et le facteur de puissance avec divers charges
1.1.7.7 Compensation du courant réactif dans un réseau triphasé C2
- Avantage et conséquence dans le réseau d’une compensation du courant réactif
- Amélioration du facteur de puissance par raccordement de condensateurs
- Couplages des condensateurs
- Amélioration du facteur de puissance par raccordement de charges actives
1.1.7.8 Installations de compensation du courant réactif C2
- Genre de compensations du courant réactif (par unité, par groupe, centralisé)
- Mesures de protection (décharge, commutation, Coupe-surintensité)
- Effets et mesures technique à respectées dans les réseaux avec des harmoniques
(couplage de réactances, filtres)
- Effets et mesures technique à respectées dans les réseaux avec signal de
télécommande (circuit bouchon)
1.1.8 Calculs de canalisations
1.1.8.1 Canalisations monophasées C2
- Charge simple ou multiple, ohmique et inductive
- Chute de tension („perte de tension") et pertes de puissances
- Dimensions de canalisations monophasées
1.1.8.2 Canalisations triphasées Charge simple ou multiple, ohmique et
inductive C2
- Chute de tension („perte de tension") par conducteur
- Chute de tension composée (perte de tension)
- Perte de puissance
- Dimensionnement de canalisations triphasées
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