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

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Unité d’enseignement : GEEL · S1 · UE2 — Bases de l’Électricité

  • Mesure Électrique

    Le cours MEL1203 — Mesure Électrique (UE2 : Bases de l’Électricité, semestre S1) forme à l’usage rigoureux des instruments de mesure et à l’interprétation des résultats. Un technicien GEEL doit savoir choisir l’appareil adapté, le brancher en sécurité, estimer l’incertitude d’un résultat et décider si une installation est conforme : vérification d’une tension NIGELEC, contrôle d’un courant de charge de batteries, mesure du facteur de puissance d’un atelier, bilan énergétique d’un mini-réseau solaire, étalonnage d’un banc.

    Objectifs d’apprentissage

    • Utiliser avec précision les instruments de mesure électrique (multimètre, oscilloscope).
    • Comprendre la théorie des erreurs et l’incertitude de mesure.
    • Mesurer des grandeurs électriques en DC et AC avec les instruments adaptés.
    • Analyser et interpréter des résultats de mesure dans un contexte professionnel.

    Prérequis

    Électricité Générale (ELG1201) et Physique des Semi-conducteurs (PSC1101) : lois de Kirchhoff, régime sinusoïdal, puissances P, Q, S, notions de champ magnétique et d’induction.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Théorie de la Mesure
    2. Leçon 2 — Instruments de Mesure
    3. Leçon 3 — Mesures en Régime AC
    4. Leçon 4 — Mesures de Puissance

    Travaux pratiques

    • TP1 : Prise en main de l’oscilloscope — mesures fondamentales — leçon 2.
    • TP2 : Mesure de puissance triphasée (méthode des 2 wattmètres) — leçon 4.
    • TP3 : Banc de mesure d’impédance — étalonnage — leçon 3.

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 12 h, TD 6 h, TP 10 h, TPE 12 h, soit 40 h ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (CC, 40 %) et examen terminal (ET, 60 %), nature mixte. Le CC comprend les quiz, les TD d’incertitudes et les comptes rendus de TP (tableaux de mesures avec incertitudes, analyse critique).

    Bibliographie

    • G. Metzger, Mesures électriques et électroniques, Dunod.
    • W. D. Cooper & A. D. Helfrick, Electronic Instrumentation and Measurement Techniques, Prentice Hall.
    • JCGM 100:2008 (GUM), Évaluation des données de mesure — Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure, BIPM (gratuit en ligne).

  • Électronique Analogique

    Le cours ELA1202 — Électronique Analogique (Semestre 1, UE2 « Bases de l’Électricité ») introduit les composants actifs qui se trouvent au cœur de tous les équipements du génie électrique : chargeurs et alimentations, régulateurs de charge solaires, onduleurs, variateurs, cartes de mesure et de commande. L’étudiant apprend à lire une caractéristique, à choisir un modèle adapté, à calculer un point de fonctionnement et à dimensionner des montages simples à diodes, transistors bipolaires, transistors à effet de champ et amplificateurs opérationnels. Les exemples sont tirés du contexte nigérien : alimentations de coffrets alimentés par le réseau NIGELEC 230 V / 50 Hz, commande de pompes solaires, capteurs de mini-réseaux, fonctionnement à 40-45 °C.

    Objectifs d’apprentissage

    • Comprendre le fonctionnement des composants électroniques de base (diodes, transistors).
    • Analyser et dimensionner des circuits amplificateurs à transistors BJT.
    • Maîtriser l’amplificateur opérationnel (AOP) et ses applications fondamentales.
    • Réaliser, tester et dépanner des montages analogiques en laboratoire.

    Prérequis

    Physique des Semi-conducteurs (PSC1101) et Électricité Générale (ELG1201) : lois d’Ohm et de Kirchhoff, théorèmes de Thévenin et de superposition, grandeurs sinusoïdales (valeurs crête, moyenne, efficace), notion de jonction PN.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Diodes
    2. Leçon 2 — Transistors Bipolaires (BJT)
    3. Leçon 3 — Transistors à Effet de Champ (FET)
    4. Leçon 4 — Amplificateurs Opérationnels (AOP)

    Travaux pratiques

    • TP1 : Caractérisation I-V de diodes et Zener (Leçon 1).
    • TP2 : Amplificateur à BJT — point de fonctionnement (Leçon 2).
    • TP3 : Montages AOP — inverseur, comparateur, intégrateur (Leçon 4).

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 16 h, TD 8 h, TP 10 h, travail personnel (TPE) 26 h, soit une charge totale (CTT) de 60 h pour 3 crédits. Évaluation mixte : contrôle continu (CC) 40 % — tests de TD, comptes rendus de TP, quiz en ligne — et examen terminal (ET) 60 %, épreuve écrite de calculs et d’analyse de montages.

    Bibliographie

    • Boylestad R. & Nashelsky L., Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson.
    • Horowitz P. & Hill W., The Art of Electronics, Cambridge University Press.
    • Malvino A. & Bates D., Principes d’électronique, Dunod.
    • Sedra A. & Smith K., Microelectronic Circuits, Oxford University Press.

  • Électricité Générale

    Le cours ELG1201 — Électricité Générale (UE2 : Bases de l’Électricité, semestre S1) fournit les outils d’analyse de circuits indispensables à tout technicien et ingénieur en génie électrique : lois de Kirchhoff, théorèmes de Thevenin et Norton, régime sinusoïdal, notation complexe, puissances et facteur de puissance, résonance et filtres. Les exemples s’appuient sur le réseau NIGELEC (230/400 V, 50 Hz), les installations domestiques et artisanales, les ateliers équipés de moteurs et les systèmes solaires rencontrés au Niger.

    Objectifs d’apprentissage

    • Analyser les circuits électriques en régime continu et alternatif sinusoïdal.
    • Appliquer les lois de Kirchhoff et les théorèmes fondamentaux des réseaux.
    • Calculer puissances actives, réactives et facteur de puissance en AC.
    • Maîtriser la représentation complexe (phaseurs) des signaux alternatifs.

    Prérequis

    Physique des Semi-conducteurs (PSC1101) et Mathématiques Générales 1 (MGE1102) : calcul algébrique, trigonométrie, nombres complexes (forme algébrique et exponentielle), systèmes linéaires.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Circuits DC
    2. Leçon 2 — Régime Alternatif Sinusoïdal
    3. Leçon 3 — Puissance en Régime AC
    4. Leçon 4 — Résonance et Filtres

    Travaux pratiques

    • TP1 : Vérification des lois de Kirchhoff sur montages réels — leçon 1.
    • TP2 : Circuits RC et RL — mesure de phase à l’oscilloscope — leçon 2.
    • TP3 : Mesure de puissance et facteur de puissance — leçon 3.

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 16 h, TD 8 h, TP 10 h, travail personnel (TPE) 26 h, soit 60 h ; 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (CC, 40 %) et examen terminal (ET, 60 %), nature mixte. Le CC prend en compte les quiz, les TD et les comptes rendus de TP (préparation, mesures, exploitation).

    Bibliographie

    • J. W. Nilsson & S. A. Riedel, Electric Circuits, Pearson.
    • R. L. Boylestad, Introductory Circuit Analysis, Prentice Hall.
    • C. K. Alexander & M. N. O. Sadiku, Fundamentals of Electric Circuits, McGraw-Hill (complément).