Livret des enseignements de premiere annee (pdf, 2.4 - École ...

Description

Ecole Superieure de Physique et de
Chimie Industrielles
Enseignements de 1ere annee du cycle
ingenieur
2009-20102
Biologie
Biologie
Chimie
Chimie Organique
Méthodes Physiques pour la Chimie
Thermodynamique Physico-Chimique
Physique
Physique Quantique
Thermodynamique statistique
Electromagnétisme
Mécanique Appliquée
Electronique, Commande de Processus Tableau synoptique des enseignements de premiere
Mathématiques et méthodes numériques annee
Mathématiques
Systèmes linéaires et signaux
Programmation
Langues et économie
Anglais
Communication, Relations Sociales
Propriété industrielle
Conférences Sciences et Sociétés
Conférences Socio-Economiques
0 50h 100h
Cours TD Travaux PratiquesTABLE DES MATIERES 3
Table des matieres
1 Enseignements de Physique 4
1.1 Commande de Processus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Electromagnetisme et Telecommunications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3 Electronique des Circuits Integres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.4 Electrotechnique et Proprietes Electriques de la Matiere . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.5 Mecanique Appliquee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6 Physique Quantique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.7 Thermodynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.8 Statistique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...

Sujets

• Homs
• Moniteur d'auto-école
• Laboratoire de génie électrique de Paris
• Biologie des populations
• Principes comptables
• Chimie

Informations

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Extrait

´ EcoleSup´erieuredePhysique ChimieIndustrielles Enseignementsde1e`reann´ee ing´enieur 2009-2010 du etde cyelc

2 Tableau anne´e synoptiquedesenseignementsedpremi`ere

TABLEDESMATIE ` RES Tabledesmati`eres 1EnseignementsdePhysique 1.1CommandedeProcessus................................. ´ 1.2Electromagne´tismeetT´el´ecommunications....................... ´ 1.3ElectroniquedesCircuitsInte´gr´es............................ ´´ 1.4ElectrotechniqueetProprie´t´esElectriquesdelaMati`ere............... 1.5M´ecaniqueApplique´e................................... 1.6PhysiqueQuantique................................... 1.7Thermodynamique.................................... 1.8ThermodynamiqueStatistique.............................. 2EnseignementsdeChimie 2.1ChimieOrganique.................................... 2.2IdentificationdesCompos´esOrganiques........................ 2.3ThermodynamiquePhysico-chimique.......................... 3EnseignementsdeBiologie 3.1BiologieG´en´erale..................................... 4EnseignementsdeMathe´matiquesetM´ethodesNum´eriques 4.1Me´thodesMath´ematiquesI............................... 4.2Programmation...................................... 4.3Syst`emesline´airesetrepr´esentationsdessignaux................... 5EnseignementsdeLangue,SciencesEconomiquesetSociales 5.1Anglais.......................................... 5.2Secondelanguevivante.................................. 5.3CommunicationetRelationsSociales.Module1.................... 5.4Conf´erencessocio-e´conomiques............................. 5.5Conf´erencesSciencesetSocie´t´es............................. 3 4 4 5 6 8 9 01 11 21 31 13 41 51 16 61 18 18 19 02 21 12 22 22 23 42

4 1EnseignementsdePhysique 1.1CommandedeProcessus Tronccommun1e`reanne´e Cours:24h- Enseignants G.DreyfusR.DuboisY.Oussar 1ENSEIGNEMENTSDEPHYSIQUE I.RivalsP.Roussel Objectifs Cecoursestdestin´e`afourniraux´etudiantslesconceptsg´en´erauxetlesoutilsmathe´matiques quileurpermettrontd’analyserladynamiquedessyst`emes,qu’ilssoientm´ecaniques,´electroniques, chimiques,biologiques,´economiques,e´cologiques,etc.deconcevoirdessyste`mesdecommandede processus,oudeparticipera`l’e´laborationducahierdechargeseta`laconceptiondeceux-ci. Contenu Introductiona`lacommandedesprocessus: TransformationdeLaplace Fonctiondetransfertetgaincomplexe Graphesdefluence Re´ponsestemporellesdessyst`emesline´airesdupremierordreetdusecondordre. Mode´lisationdessyst`emesdynamiqueslin´eaires: Variablesd’´etat Equationsd’e´tatd’unsyst`eme`atempscontinu Dynamiquedessyst`emeslin´eairesa`tempscontinu(descriptiond’e´tatetdescriptionexterne) Dynamiquedessyst`emesline´airesa`tempsdiscret Gouvernabilite´etobservabilit´edessyst`emesline´aires Analysedessyste`meslin´eairesasservis: Cahierdeschargesd’unsyst`emeasservi Re´alisationducahierdescharges(placementdespoˆlesetdesze´rosdelafonctiondetransfert) Re´ponsetemporelledessyste`mesasservis Re´ponsefre´quentielledessyste`mesasservis Stabilit´edessyst`emesasservis Conceptiond’asservissements: Conceptiondecommandesparretourd’´etat Conceptiond’asservissementsaveccorrecteurencascade(PID,avancedephase,retardde phase) Commandenum´erique.

1.2E ´ lectromagn´etismeetTe´le´communications TravauxPratiques Analyseetr´ealisationd’unasservissementanalogiquedetempe´rature Etudedelacommandenum´eriqued’unmoteur´electrique Commandedemoteurspasa`pasa`l’aidedemicroprocesseurs Pre´ceptorat Principesdelare´gulation Commandeproportionnelleenanalogiqueetennume´rique Commandeavecmod`eledere´fe´rence Conceptiondansledomainefre´quentiel Commandenum´erique Laboratoireassocie´ LaboratoireSIGnaux,Mode`les,Apprentissagestatistique(SIGMA) 1.2 ´ Electromagn´etismeetTe´l´ecommunications Tronccommun1`ereann´ee Cours:15h-Travauxdirige´s:3h-Pr´eceptorat:6h-TravauxPratiques:60h. Enseignants E.Ge´ronJ.Lucas 5 Objectifs Cetenseignementconstituelepremiermoduled’uncourssurlessyst`emesdet´el´ecommunications. Ilapourbut,`atraversunexemple,depr´esenterlesdiffe´rentsaspectsphysiquesetlesarchitectures utilis´esdanslessyste`mesdet´el´ecommunicationsmodernes. Dansunepremi`erepartieintroductive,autraversdel’histoiredeste´le´communications,sont aborde´slessyste`mesquiontpermisl’av`enementdelate´le´phoniefilaire. Lessyst`emesdete´l´ecommunicationsactuelssontensuitepre´sente´ssoustroisvolets:transport, informationetre´seauxparuneapprochequisuitl’exemplesuivant: Quesepasse-t-ilquand,depuisunt´ele´phonemobileGSM,onenvoieunmessagevocalencapsul´e dansunemaila`uncorrespondant´equip´ed’unordinateurreli´ea`unr´eseauintranetd’entreprise luimeˆmeconnect´ea`uneligneADSL? Contenu Introduction Unpeud’histoire Transport Analogie:lecheval-lespoteauxdanslaprairie Ondeshertziennes

61ENSEIGNEMENTSDEPHYSIQUE Propagationsurleslignes L’adaptationd’imp´edance Information Introduction Caracte´risationdel’information Modulation,de´modulation Modulationse´volue´es Architectured’unsyste`med’e´mission-re´ceptionpourlesmodulationsnum´eriques complexes Sche´mabloc LemodulateurIQ Lede´modulateurIQ Lasynthe`sedefre´quence M´elangeettranspositiondefre´quence Commutationd’antennes Diversit´edesantennesenr´eception R´eseauxetprotocoles Topologied’unr´eseau D´ecompositionencouches LeprotocoleTCP/IP TravauxPratiques Hyperfr´equences(abaquedeSmith,ondesstationnaires) Lignesdetransmission(bandepassante,vitessedegroupe,vitessedephase,dispersion) Antennes Adaptationd’imp´edance(analyseurdere´seau) Simulationhyperfr´equenceetadaptationd’impe´dance Analysespectralenum´erique(FFTete´chantillonnage,filtre) Analysespectraleanalogique(analyseurdespectre,analysedemodulationssimples) Modulationsnume´riquescomplexes(IQ) E ´ tuded’unsyst`emed’´emission/re´ceptionconforme`alanormeDECT Transmmissionsurcˆableenbandedebase-Delaliaisonse´rieRS232a`Ethernet Synth`esedefre´quence- ´ Etudeetapplicationd’uneboucle`averrouillagedephasenume´rique D´etectionsynchrone Laboratoireassoci´e Laboratoired’Electricit´eG´ene´rale 1.3E ´ lectroniquedesCircuitsInt´egre´s Tronccommun1`ereann´ee Cours:24h-

1.3 ´ ElectroniquedesCircuitsInte´gre´s Enseignants G.DreyfusR.DuboisY.OussarI.RivalsP.Roussel 7 Objectifs Cecoursestdestine´a`fourniraux´etudiantslesoutilsfondamentauxquileurpermettrontd’ana- lyserlefonctionnementdessyste`mese´lectroniques,nume´riques(ordinateurs,microprocesseurs)ou analogiques(amplificateurs,oscillateurs),qu’ilsrencontrerontdurantleurvieprofessionnelle,de concevoirdescircuitsinte´gre´s,oudeparticipera`l’´elaborationducahierdechargeset`alaconcep- tiondeceux-ci. Contenu Ge´ne´ralite´setrappels:th´eor`emesdeTh´eveninetdeNorton,adaptationd’impe´dance,circuits RC,sch´emas´equivalents.Fonctionslogiquesetnum´eriques:alge`bredeBoole(diagrammesde Karnaugh),circuitslogiquesfondamentaux(combinatoiresets´equentiels),technologiesTTLet OM.S Diodes:propri´et´es,applications. Conceptiondecircuitsint´egre´sMOS:e´le´mentsdephysiquedessemi-conducteurs,transistors MOS,caract´eristiquesstatiquesdel’inverseurCMOS,´ele´mentsdetechnologie,caract´eristiquesdy- namiquesdescircuitsint´egre´sCMOS,circuitscombinatoiresasynchronesCMOS,circuitsse´quentiels CMOS(me´moireRAM). Conceptiondecircuitsbipolaires:proprie´te´sfondamentalesdestransistorsbipolaires,re´gime line´aire,circuits”collecteurcommun”et”´emetteurcommun”,amplificateursdiffe´rentiels. Amplificateursop´erationnels:propri´ete´sfondamentales,circuitsfondamentaux,fonctionne- mentetcaract´eristiquesdel’amplificateurope´rationnel. Quelquesgrandesfonctionsdel’´electronique:oscillateurs,conversionanalogique-num´eriqueet nume´rique-analogique. Microprocesseurs:architectureinterne,organisationd’unmicro-ordinateur,pe´riph´eriques. TravauxPratiques Conceptiondecircuitsnume´riquesetint´egrationenFPGA Conceptionetre´alisationdecircuitsanalogiques Amplificateursope´rationnels SimulationsousSPICEdecircuitsanalogiques Pre´ceptorat Conceptiondecircuitsnum´eriques TechnologieMOSencommutation TechnologieMOSanalogique Technologiebipolaireanalogique Oscillateurs,filtres,convertisseursetautresfonctions

81ENSEIGNEMENTSDEPHYSIQUE Laboratoireassocie´ LaboratoireSIGnaux,Mode`les,Apprentissagestatistique(SIGMA) 1.4E ´ lectrotechniqueetPropri´et´esE ´ lectriquesdelaMati`ere Tronccommun1e`reanne´e Cours:12h- Enseignants J.Lewiner Objectifs Basesd’´electrotechnique Cetenseignementapourobjectifdedonnerauxe´tudiantsdesnotionsdebaseene´lectrotechnique. Lese´le´mentsenseign´essontutilestantsurleplanprofessionnelquesurleplanpersonnel,enpar- ticulierentermesd’optimisationdessyst`emesetdes´ecurite´visa`visdel’e´lectricit´e. Lesre´seauxdetransportdel’´electricite´sontaborde´s,enparticulier,danslecadredela d´ere´gulation.Lesloisdebasedelaphysiqueimposent,eneffet,descontraintesquiinterviennent fortementdansladistributiondel’e´lectricit´e. Quelquesaspectse´conomiquesdescons´equencesdelad´ere´gulationsontpr´esent´es. Proprie´te´se´lectriquesdelamatie`re Cetenseignementapourobjectifd’expliquerlesproprie´t´ese´lectriquesdelamati`ere(gazet solides).Desmod`elespluse´labor´esseront´etudi´esentroisi`emeann´eeparlesPhysiciens. Contenu Notionsdebaseene´lectrotechnique(5h) Production Transport Distribution Se´curit´e Aspectse´conomiquesdelade´r´egulation Electricit´edelamatie`re(7h) Propri´et´ese´lectriquesdesgaz Propri´et´ese´lectriquesdessolides Laboratoireassoci´e Laboratoired’Electricite´Ge´n´erale

1.5M´ecaniqueApplique´e 1.5Me´caniqueAppliqu´ee Tronccommun1`ereanne´e Cours:8h-TravauxPratiques:30h. Enseignants A.DevulderP.JenfferP.KurowskiL.Olanier 9 Objectifs L’objectifdececoursestdedonnerauxe´tudiantslesbasesne´cessairesdeme´caniqueenvued’un dialogueefficaceavecdesintervenantssp´ecialis´es(me´caniciens,techniciensetinge´nieursd’´etudes) dansuneoptiquedecr´eationdeprojetsexp´erimentauxd´edie´sa`larecherche.Ils’articulesur3 axesprincipaux:lebureaud’´etude,lafabricationetl’analysedecontraintes. Contenu Conception:Bureaud’´etude Lestechniquesderepre´sentationsontd’abordpr´esente´es,a`lafoisdansunbutdelecturededo- cument,maisaussid’´ecriturepourlare´alisation.L’´elaborationd’unCahierdesCharges(CdC)fait l’objetd’uncoursspe´cifiqueo`usontdonn´eeslesnotionsdebasedebesoin,defonctionsdeserviceet techniques,pouraboutir`adessolutionsconstructives.Lare´flexionautourdecesth`emesrestedans uncontextedeconceptionme´caniqued´edi´eea`larecherche,expe´riencee´volutive,moyensdefa- bricationlimit´esauxmachinescourantes,sanslesnotionsdetypeindustrialisation(coˆut,marche´, ..).Avantdecommencerune´etudedecassp´ecifique,unepre´sentationdessolutionsconstruc- tivesdebaseestdonne´e:assemblage,guidageenrotation,guidageentranslation,e´tanch´eit´e.Le choixdesmate´riauxconstitueavecunepre´sentationrapidedeschaıˆnesfonctionnelles(actionneurs, r´educteurs,transmetteurs)lesdernie`resnotions`amettreenplace. Fabrication:travailsurmachines-outils Uneintroductionsurlestechniquesdemiseenformedespie`cesm´ecaniquesparenle`vementde matie`repermetdepr´esenterlesdiff´erentesmachinespr´esentesdansunatelierdebasea`l’int´erieur d’unlaboratoirederecherche:tours,fraiseuses,perceuses`acolonnes.Sont´egalementabord´esla me´caniquedeformationetderupturedecopeau,lesdiff´erentsoutilsetleurutilisation,ainsique leschoixdesconditionsdecoupe. Ilestpropos´eaux´etudiantslar´ealisationd’unensemblem´ecanique(prototype)simpleproche deceluiconc¸uenBE.L’utilisationdetours,defraiseusesetdeperceusespermetdedonnerles notionsdebaseenfabrication,etungrand´eventaildetechniques:surfac¸age,pointage,perc¸age, ale´sage,filetageettaraudage.Desnotions´ele´mentairesdem´etrologieviennentnaturellementen compl´ement.Lamiseenplace(montage,assemblage)endernierlieumetene´videncelesprobl`emes d’ajustemententrepie`ces. R´esistancedesMate´riaux:analysedescontraintes Lesnotionsdebasedelare´sistancedesmat´eriaux,contraintesetd´eformationsenre´gime e´lastique,sontintroduitessouslaformed’uncoursde5heures.Ils’agitd’´etudierlar´eponsede mat´eriauxde´formablesa`dessollicitationssimples:traction/compression(loideHooke,constantes e´lastiques,jaugesded´eformation...),flexion(´equationdelade´forme´ed’unepoutre,calculde fl`eche...),cisaillement(simpleetpur,torsion.Cecoursestcomple´t´epardestravauxdirige´sou` estmiseenavantlar´esolutiondeprobl`emesme´caniquesconcrets.

101ENSEIGNEMENTSDEPHYSIQUE TravauxPratiques Pourdesraisonspratiques,lescours,lesTDetlesTPsontcontenusdansunseulmodulede  TP  avecpassagedel’una`l’autrelelongdelaformation. Bureaud’´etude:R´ealisationdeprojet(conception,cahierdescharges,dessinstechniques) Fabrication:R´ealisationdespi`ecescorrespondantauprojetdeBureaud’´etude RDM:Illustrationdesprincipesdere´sistancedesmat´eriaux:de´terminationdeconstantes d’´elasticit´e(moduled’Young,moduledecisaillement,coefficientdePoisson)parextensiom`etriesur dese´prouvettesentraction,flexion,torsion,etde´terminationduchampdecontraintesparm´ethode photo´elastique(re´seaud’isoclines,d’isochromesetd’isostatiquessurdesmode`lesg´eom´etriques simplesentractionoucompression. Laboratoireassocie´ LaboratoiredePhysiqueetM´ecaniquedesMilieuxHe´t´eroge`nes 1.6PhysiqueQuantique Tronccommun1`ereanne´e Cours:24h-Travauxdirig´es:8h-Pr´eceptorat:8h- Enseignants N.BergealJ.B.d’EspinoseH.HommelJ.LesueurD.Marchand Objectifs Lebutestdedonneruneculturedebasesurlame´caniquea`l’e´chelledesatomes.Cetteculture seraensuited´evelopp´eedansd’autrescours:enoptique,enchimie,enphysiquedessolides,etc. L’espritducoursconsistea`introduirelesprincipesetlesconceptsquisous-tendentlaphysique quantique,eta`montrercommentilss’appliquentpourde´criredesexpe´riences. Contenu Ondesetparticules:niveauxd’e´nergie LesprincipesdelaM´ecaniqueQuantique Lessyste`mesusuels:oscillateurs,effettunnel,... Lesniveauxatomiques Lemomentcine´tiqueetlespin Pr´eceptorat Less´eancesdepre´ceptoratpermettrontd’aborderdenombreuxdomainesdelaphysique contemporaine(fondamentaleouappliqu´ee)ou`lame´caniquequantiquejoueunrˆolemajeur. Dualite´”onde-corpuscule”.Applicationsauxsondesdelamati`ereet`al’optiqueatomique. Centrescolor´esdanslescristauxioniques(centresF). M´ethodeW.K.B..Applicationsa`l’effettunneletaumod`eledeGamowdel’e´missionalpha.

1.7Thermodynamique11 Formationdel’Hydroge`nemole´culaireinterstellaire. Interfe´rom´etriedeneutrons.Applicationa`larotationd’unspinet`al’effetgravitationnel. Etatsquantiquesfactorisables,e´tatsquantiquesintriqu´es.Applicationsauxprincipesdela t´el´eportationd’unqubiteta`lacryptographiequantique. TravauxPratiques PompageoptiqueduCsetduRb Re´sonanceparamagne´tique´electronique Re´sonanceMagn´etiqueNucl´eaire:doubletdePAKE Microscope`aeffettunnel:imagerieatomiquedugraphite Radioactivit´eetpouvoirderalentissement Microscopie`aForceAtomique:imageriedesurfaces Initiationauxtechniquesduvide Laboratoireassoci´e LaboratoiredePhysiqueQuantique 1.7Thermodynamique Tronccommun1e`reanne´e TravauxPratiques:45h. Enseignants M.DjabourovY.TranA.trokiner Objectifs Lestravauxpratiquessed´eroulentsur3semainesetontpourobjectifd’illustrerpardes exp´eriences,lecoursdeThermodynamiqueChimiqueetceluidePhysiqueStatistique.Nousavons ´egalementsouhaite´garderunecertaineind´ependancedanslechoixdessujetsparrapportaucours, pourintroduiredesnotionsimportantesquin´eanmoinsnesontpasenseign´eesforce´mentdansla 1e`reanne´edel’ESPCI. Contenu Analysethermiquediffe´rentielle:lacristallisationetlafusiondel’eauetlesphe´nom`enesde nucl´eation,dem´etastabilit´e,l’influencedesvitessesderefroidissementsurlaformationetlafusion delaglace,lamesuredel’enthalpiedefusion.Thermoporom´etrie.Cristallisationdesparaffinesde diffe´rentesmasses. Transitionsdephasesdanslesferro´electriquesetlescristauxliquides. Rayonnementinfrarougeducorpsnoir.LoidePlanck. Diffusionbrowniennemesure´eparunetechniquedephoto-blanchimentlocalise´.