École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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EPI e-Learning

L'école du nouveau monde · Plateforme e-Learning

Unité d’enseignement : CM · S1 · UE2 — Initiations Techniques et Physique Appliquée

  • Électricité Générale

    Le cours d’Électricité générale donne au futur technicien en chaudronnerie et construction métallique les lois fondamentales de l’électricité dont il a besoin au quotidien : comprendre l’alimentation d’un poste à souder, dimensionner une rallonge d’atelier, lire la plaque signalétique d’une rouleuse ou d’une perceuse, interpréter une facture NIGELEC, dialoguer avec l’électricien du site et, surtout, travailler en sécurité. Le cours part de l’électrostatique (charges, champ, potentiel, condensateurs), passe à l’électrocinétique en courant continu (grandeurs et lois fondamentales), puis étudie le courant alternatif monophasé sinusoïdal (représentation de Fresnel, impédance complexe, éléments R, L, C) et les puissances P, Q, S.

    Objectifs d’apprentissage

    • Calculer une force, un champ et un potentiel électrostatiques et la capacité d’un condensateur.
    • Utiliser les grandeurs électriques (U, I, R, P, W) et leurs unités ; appliquer la loi d’Ohm, la loi de Joule et les lois de Kirchhoff.
    • Décrire une grandeur sinusoïdale (valeur efficace, période, phase) et la représenter par un vecteur de Fresnel ou un nombre complexe.
    • Calculer l’impédance et le déphasage de circuits R, L, C série.
    • Calculer les puissances active, réactive et apparente, le facteur de puissance et une batterie de compensation.
    • Réaliser des mesures simples (tension, courant, résistance, puissance) avec les appareils d’atelier en respectant les règles de sécurité.

    Prérequis

    Mathématiques du lycée : calcul littéral, trigonométrie (sin, cos, tan), vecteurs, nombres complexes élémentaires ; notions de physique de terminale (énergie, puissance).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Électrostatique : charges, champ, potentiel, flux et condensateurs
    2. Leçon 2 — Électrocinétique : grandeurs et lois fondamentales du courant continu
    3. Leçon 3 — Régime sinusoïdal monophasé : Fresnel, impédance complexe, éléments R, L, C
    4. Leçon 4 — Puissances en régime sinusoïdal P, Q, S et facteur de puissance

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 10 h de cours magistral (CM), 10 h de travaux dirigés (TD), 10 h de travaux pratiques (TP) et 10 h de travail personnel de l’étudiant (TPE) ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD notés, comptes rendus de TP, interrogations) et examen terminal écrit. Les TP guidés proposés dans les leçons 2 et 4 font l’objet d’un compte rendu individuel.

    Bibliographie

    • Wildi T., Sybille G., Électrotechnique, De Boeck / Presses de l’Université Laval.
    • Séguier G., Notelet F., Électrotechnique industrielle, Tec & Doc Lavoisier.
    • Pérez J.-Ph., Carles R., Fleckinger R., Électromagnétisme : fondements et applications, Dunod.
    • Bourgeois R., Cogniel D., Mémotech Électrotechnique, Casteilla.
    • Norme NF C 15-100, Installations électriques à basse tension (à titre de référence pour la sécurité).

  • Thermodynamique

    Le cours de Thermodynamique familiarise les étudiants avec les principes qui régissent les transformations de l’énergie et les échanges de chaleur. Pour le technicien en chaudronnerie et construction métallique, ces notions sont omniprésentes : bouteilles de gaz comprimé et appareils à pression dont la pression monte au soleil, préchauffage et refroidissement des pièces soudées, chaudières et tuyauteries vapeur des huileries et sucreries, échangeurs et réservoirs calorifugés de la raffinerie SORAZ ou des dépôts pétroliers, centrales thermiques, compresseurs d’air d’atelier, toitures métalliques de hangars chauffées par le soleil sahélien. Le cours présente les lois fondamentales (premier et second principes), l’analyse des cycles (Carnot, Rankine, moteurs, machines frigorifiques) et les trois modes de transfert thermique, avec de nombreuses applications chiffrées.

    Objectifs d’apprentissage

    • Définir système, état et grandeurs thermodynamiques et utiliser la loi des gaz parfaits.
    • Appliquer le premier principe à un système fermé et à un écoulement permanent (bilans de chaleur et de travail).
    • Calculer les échanges d’énergie des transformations usuelles et utiliser l’entropie et le second principe.
    • Analyser les cycles de Carnot et de Rankine et calculer rendements et coefficients de performance.
    • Calculer des flux thermiques par conduction, convection et rayonnement, et dimensionner simplement un calorifugeage.

    Prérequis

    Physique du baccalauréat (énergie, pression, température), calcul algébrique, fonctions logarithme et exponentielle, notions de dérivée et d’intégrale (cours de Mathématiques Générales).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Notions fondamentales et premier principe
    2. Leçon 2 — Transformations des gaz parfaits et second principe
    3. Leçon 3 — Cycles thermodynamiques : Carnot, Rankine et autres cycles
    4. Leçon 4 — Transferts thermiques et applications pratiques

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 0 h de TP et 10 h de TPE ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (interrogations de TD, devoir de bilan thermique d’un réservoir ou d’une tuyauterie, quiz en ligne) et examen terminal écrit de 2 heures ; extraits de tables de vapeur fournis ; calculatrice autorisée.

    Bibliographie

    • Y. A. Çengel, M. A. Boles, Thermodynamique : une approche pragmatique, De Boeck (trad. de Thermodynamics: An Engineering Approach, McGraw-Hill).
    • F. P. Incropera, D. P. DeWitt, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Wiley.
    • J.-F. Sacadura, Transferts thermiques : initiation et approfondissement, Lavoisier Tec & Doc.
    • M. Bailly, Thermodynamique technique, Bordas.

  • Initiations Techniques

    Le cours d’Initiations Techniques initie l’étudiant au travail manuel et lui fait connaître les machines et outils communément utilisés dans tout atelier de mécanique, de chaudronnerie et de construction métallique. C’est le premier contact avec l’atelier : on y apprend à travailler en sécurité, à manutentionner et lever des charges (tôles, profilés, viroles), à utiliser correctement les outils à main et les outils électriques portatifs, à connaître les principaux modes d’assemblage (boulonnage, rivetage, brasage, collage, soudage) et le fonctionnement des machines-outils (tour, fraiseuse, raboteuse, perceuse, plieuse, scie). Le contexte des ateliers de Niamey et de Maradi est pris en compte : travail à 40-45 °C, poussière, alimentation électrique parfois instable, outillage importé à entretenir soigneusement.

    Objectifs d’apprentissage

    • Appliquer les règles de sécurité de l’atelier, choisir les équipements de protection individuelle (EPI) et réagir correctement en cas d’accident.
    • Réaliser en sécurité des opérations de manutention et de levage (étau, palan, vérin, élingues) et calculer les efforts en jeu.
    • Choisir et utiliser les outils à main et électriques adaptés à un travail donné.
    • Distinguer les modes d’assemblage démontables et permanents et dimensionner simplement un assemblage boulonné.
    • Décrire les machines-outils courantes et calculer leurs paramètres de coupe (vitesse de rotation, avance, temps).

    Prérequis

    Aucun prérequis d’atelier. Notions de physique du lycée (force, poids, pression, vitesse) et de géométrie.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Règles de sécurité, manutention et levage
    2. Leçon 2 — Outils à main et outils électriques portatifs
    3. Leçon 3 — Les techniques d’assemblage
    4. Leçon 4 — Les machines-outils de l’atelier

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 10 h de CM, 0 h de TD, 20 h de TP en atelier et 10 h de TPE ; 2 crédits. Le port des EPI est obligatoire pour accéder aux TP. Évaluation : contrôle continu (évaluation pratique de chaque TP sur grille, comptes rendus, quiz en ligne) et examen terminal comprenant une épreuve écrite de 1 h et une épreuve pratique (réalisation d’une pièce simple : traçage, sciage, limage, perçage, assemblage).

    Bibliographie

    • A. Chevalier, Guide du dessinateur industriel, Hachette Technique.
    • R. Dietrich et al., Précis de méthodes d’usinage, AFNOR / Nathan.
    • INRS, brochures Manutention manuelle (ED 6161) et Élingues : guide d’utilisation, INRS.
    • C. Hazard, Mémotech — Structures métalliques, Casteilla.
    • Collectif, Mémotech — Productique : matériaux et usinage, Casteilla.