Bonjour.
Voici quelques cours et TP réalisables
dans une classe de BTS électrotechnique
avec un minimum de matériel.

Je compte sur vous pour me faire des suggestions 
et relever quelques erreurs éventuelles ! 

 pour m'écrire : 
c.haouy@ac-nancy-metz.fr

Il y a 2 types de cours proposés : les cours de méthode et les cours d'apprentissage . Ces cours sont au format PDF (Portable Document File) que l'on peut consulter avec le logiciel gratuit Adobe Acrobat Reader téléchargeable à partir de l'adresse www.adobe.com/acrobat. Certaines couleurs passent mal en lecture (surtout lorsqu'elles sont transparentes) mais sont heureusement correctement reproduites à l'impression (il vaut mieux donc imprimer le cours avant de le consulter en détail).

Les cours de méthode.
Ils doivent permettre aux élèves de comprendre l'objectif d'un cours de Physique. Ils doivent également mettre en évidence "le raisonnement du physicien" (justification de l'outil mathématique, différence entre un cours de Physique et une vulgarisation scientifique, différence d'approche entre un cours de Physique et un cours d'électrotechnique,  notions de proportionnalité, de dérivée et d'intégrale, analyse d'une courbe d'évolution d'une grandeur physique etc.). Ils peuvent être abordés comme séance de Travaux Dirigés par exemple.

                   Aristote et Galilée : justification de l'outil mathématique.
                   Vulgarisation scientifique et objectif d'un cours de Physique.
                   Démarrage des moteurs asynchrones.  

Les cours d'apprentissage.
Il s'agit ici du programme pur et dur de Physique Appliquée en BTS Electrotechnique : circuits magnétiques, transformateurs, machines, asservissements, production de l'énergie électrique et convertisseurs statiques.

                   Harmoniques et relèvement d'un facteur de puissance.
                   Aimants permanents.  

Les Travaux Pratiques.

                   Relèvement du facteur de puissance d'un oscilloscope. Sensibilisation à la Compatibilité Electromagnétique.
 

Cours de méthode.

Aristote et Galilée : justification de l'outil mathématique.(Fichier PDF) 
Il s'agit ici de justifier l'outil très utilisé en Physique : les mathématiques. Les élèves se passeraient bien des mathématiques d'une manière générale. Il faut leur faire comprendre qu'on a dépassé la Physique d'Aristote (= Physique du sens commun) et qu'il est nécessaire de passer à la Physique de Galilée, dite "Physique Classique" ou "Physique Expérimentale". Ce cours s'inscrit dans un contexte d'histoire de la Physique en évoquant les 3 grandes périodes de la Physique : la Physique Ancienne d'Aristote, la Physique classique de Galilée et la Physique Moderne d'Einstein.
Les "photos" d'Aristote, de Galilée et d'Einstein.
(Fichier PDF) 
 
Vulgarisation scientifique et objectif d'un cours de Physique.(Fichier PDF) 
Il faut démontrer aux élèves qu'un cours de Physique ne se regarde pas comme une émission de vulgarisation scientifique : les objectifs ne sont pas identiques, même s'ils ne s'excluent pas forcément. Pour illustrer ce cours on commence d'abord par regarder une cassette vidéo de l'émission scientifique "C'est pas sorcier : ici l'onde" (exempte de droits de diffusion pour les élèves) sur le thème des ondes électromagnétiques, retranscrite dans le cours. Il s'agit alors de décortiquer l'émission pour prouver qu'il ne peut pas s'agir d'un cours de Physique.
 
Démarrage des moteurs asynchrones.(Fichier PDF) 
Ce cours est un faux cours de Physique Appliquée présenté aux  élèves. Il s'agit en fait d'un cours d'électrotechnique et non de Physique Appliquée. Cette idée de cours m'est venue le jour où, lors d'un exposé oral sur le thème "démarrage des moteurs asynchrones", l'élève a reproduit intégralement le cours qu'il avait eu quelques semaines auparavant en cours d'électrotechnique. Il me semble donc nécessaire de bien différencier l'approche de ces 2 disciplines, complémentaires mais différentes. L'élève doit bien comprendre ce qu'est un cours de Physique !!!

Cours d'apprentissage.

Harmoniques et relèvement d'un facteur de puissance (Fichier PDF) 
Il s'agit d'un cours sur le relèvement (de 0,3 à 0,9 environ) du facteur de puissance d'un oscilloscope. On réalisera ce relèvement à l'aide d'un filtre LC série, un filtre LC parallèle et une bobine de compensation. Il ne s'agit que de principes généraux. Une pince wattmètre (bande passante > 1 kHz) est néanmoins nécessaire pour ce TP.
 
Aimants permanents (Fichier PDF)
On va voir dans ce cours comment choisir un "acier à aimant" et quelles dimensions lui donner, en fonction du critère d'Evershed bien sûr, mais aussi en fonction d'autres critères (cas d'un entrefer variable par exemple). Une illustration de "la droite de recul" sera donnée pour expliquer la désaimantation accidentelle des moteurs à courant continu à aimants permanents. Ce cours peut être allégé en fonction du niveau des élèves.
 
Travaux Pratiques.
Harmoniques et relèvement d'un facteur de puissance. Sensibilisation à la C.E.M.(fichier PDF) 
Il s'agit ici de relever le facteur de puissance (de 0,3 à 0,9) d'un oscilloscope en fonctionnement. On utilisera 4 bobines de 1,4 H  et de 2 filtres LC réalisables très facilement. 
On abordera également (très succinctement) quelques problèmes de compatibilité électromagnétique en observant les perturbations qu'apportent les bobines sur les mesures et sur l'oscilloscope. 
Corrigé.(fichier PDF) 

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