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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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...

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Langue Français
Poids de l'ouvrage 2 Mo

Exrait

´EcoleSup´erieuredePhysiqueChimieIndustriellesEnseignementsde1e`reann´eeing´enieur2009-2010duetdecyelc
2Tableauanne´esynoptiquedesenseignementsedpremi`ere
TABLEDESMATIE`RESTabledesmati`eres1EnseignementsdePhysique1.1CommandedeProcessus.................................´1.2Electromagne´tismeetT´el´ecommunications.......................´1.3ElectroniquedesCircuitsInte´gr´es............................´´1.4ElectrotechniqueetProprie´t´esElectriquesdelaMati`ere...............1.5M´ecaniqueApplique´e...................................1.6PhysiqueQuantique...................................1.7Thermodynamique....................................1.8ThermodynamiqueStatistique..............................2EnseignementsdeChimie2.1ChimieOrganique....................................2.2IdenticationdesCompos´esOrganiques........................2.3ThermodynamiquePhysico-chimique..........................3EnseignementsdeBiologie3.1BiologieG´en´erale.....................................4EnseignementsdeMathe´matiquesetM´ethodesNum´eriques4.1Me´thodesMath´ematiquesI...............................4.2Programmation......................................4.3Syst`emesline´airesetrepr´esentationsdessignaux...................5EnseignementsdeLangue,SciencesEconomiquesetSociales5.1Anglais..........................................5.2Secondelanguevivante..................................5.3CommunicationetRelationsSociales.Module1....................5.4Conf´erencessocio-e´conomiques.............................5.5Conf´erencesSciencesetSocie´t´es.............................344568901112131134151166118181902211222222342
41EnseignementsdePhysique1.1CommandedeProcessusTronccommun1e`reanne´eCours:24h-EnseignantsG.DreyfusR.DuboisY.Oussar1ENSEIGNEMENTSDEPHYSIQUEI.RivalsP.RousselObjectifsCecoursestdestin´e`afourniraux´etudiantslesconceptsg´en´erauxetlesoutilsmathe´matiquesquileurpermettrontd’analyserladynamiquedessyst`emes,qu’ilssoientm´ecaniques,´electroniques,chimiques,biologiques,´economiques,e´cologiques,etc.deconcevoirdessyste`mesdecommandedeprocessus,oudeparticipera`l’e´laborationducahierdechargeseta`laconceptiondeceux-ci.ContenuIntroductiona`lacommandedesprocessus:TransformationdeLaplaceFonctiondetransfertetgaincomplexeGraphesdefluenceRe´ponsestemporellesdessyst`emesline´airesdupremierordreetdusecondordre.Mode´lisationdessyst`emesdynamiqueslin´eaires:Variablesd’´etatEquationsd’e´tatd’unsyst`eme`atempscontinuDynamiquedessyst`emeslin´eairesa`tempscontinu(descriptiond’e´tatetdescriptionexterne)Dynamiquedessyst`emesline´airesa`tempsdiscretGouvernabilite´etobservabilit´edessyst`emesline´airesAnalysedessyste`meslin´eairesasservis:Cahierdeschargesd’unsyst`emeasserviRe´alisationducahierdescharges(placementdespoˆlesetdesze´rosdelafonctiondetransfert)Re´ponsetemporelledessyste`mesasservisRe´ponsefre´quentielledessyste`mesasservisStabilit´edessyst`emesasservisConceptiond’asservissements:Conceptiondecommandesparretourd’´etatConceptiond’asservissementsaveccorrecteurencascade(PID,avancedephase,retarddephase)Commandenum´erique.
1.2E´lectromagn´etismeetTe´le´communicationsTravauxPratiquesAnalyseetr´ealisationd’unasservissementanalogiquedetempe´ratureEtudedelacommandenum´eriqued’unmoteur´electriqueCommandedemoteurspasa`pasa`l’aidedemicroprocesseursPre´ceptoratPrincipesdelare´gulationCommandeproportionnelleenanalogiqueetennume´riqueCommandeavecmod`eledere´fe´renceConceptiondansledomainefre´quentielCommandenum´eriqueLaboratoireassocie´LaboratoireSIGnaux,Mode`les,Apprentissagestatistique(SIGMA)1.2´Electromagn´etismeetTe´l´ecommunicationsTronccommun1`ereann´eeCours:15h-Travauxdirige´s:3h-Pr´eceptorat:6h-TravauxPratiques:60h.EnseignantsE.Ge´ronJ.Lucas5ObjectifsCetenseignementconstituelepremiermoduled’uncourssurlessyst`emesdet´el´ecommunications.Ilapourbut,`atraversunexemple,depr´esenterlesdiffe´rentsaspectsphysiquesetlesarchitecturesutilis´esdanslessyste`mesdet´el´ecommunicationsmodernes.Dansunepremi`erepartieintroductive,autraversdel’histoiredeste´le´communications,sontaborde´slessyste`mesquiontpermisl’av`enementdelate´le´phoniefilaire.Lessyst`emesdete´l´ecommunicationsactuelssontensuitepre´sente´ssoustroisvolets:transport,informationetre´seauxparuneapprochequisuitl’exemplesuivant:Quesepasse-t-ilquand,depuisunt´ele´phonemobileGSM,onenvoieunmessagevocalencapsul´edansunemaila`uncorrespondant´equip´ed’unordinateurreli´ea`unr´eseauintranetd’entrepriseluimeˆmeconnect´ea`uneligneADSL?ContenuIntroductionUnpeud’histoireTransportAnalogie:lecheval-lespoteauxdanslaprairieOndeshertziennes
61ENSEIGNEMENTSDEPHYSIQUEPropagationsurleslignesL’adaptationd’imp´edanceInformationIntroductionCaracte´risationdel’informationModulation,de´modulationModulationse´volue´esArchitectured’unsyste`med’e´mission-re´ceptionpourlesmodulationsnum´eriquescomplexesSche´mablocLemodulateurIQLede´modulateurIQLasynthe`sedefre´quenceM´elangeettranspositiondefre´quenceCommutationd’antennesDiversit´edesantennesenr´eceptionR´eseauxetprotocolesTopologied’unr´eseauD´ecompositionencouchesLeprotocoleTCP/IPTravauxPratiquesHyperfr´equences(abaquedeSmith,ondesstationnaires)Lignesdetransmission(bandepassante,vitessedegroupe,vitessedephase,dispersion)AntennesAdaptationd’imp´edance(analyseurdere´seau)Simulationhyperfr´equenceetadaptationd’impe´danceAnalysespectralenum´erique(FFTete´chantillonnage,filtre)Analysespectraleanalogique(analyseurdespectre,analysedemodulationssimples)Modulationsnume´riquescomplexes(IQ)E´tudedunsyst`emed´emission/re´ceptionconforme`alanormeDECTTransmmissionsurcˆableenbandedebase-Delaliaisonse´rieRS232a`EthernetSynth`esedefre´quence-´Etudeetapplicationduneboucle`averrouillagedephasenume´riqueD´etectionsynchroneLaboratoireassoci´eLaboratoired’Electricit´eG´ene´rale1.3E´lectroniquedesCircuitsInt´egre´sTronccommun1`ereann´eeCours:24h-
1.3´ElectroniquedesCircuitsInte´gre´sEnseignantsG.DreyfusR.DuboisY.OussarI.RivalsP.Roussel7ObjectifsCecoursestdestine´a`fourniraux´etudiantslesoutilsfondamentauxquileurpermettrontd’ana-lyserlefonctionnementdessyste`mese´lectroniques,nume´riques(ordinateurs,microprocesseurs)ouanalogiques(amplificateurs,oscillateurs),qu’ilsrencontrerontdurantleurvieprofessionnelle,deconcevoirdescircuitsinte´gre´s,oudeparticipera`l’´elaborationducahierdechargeset`alaconcep-tiondeceux-ci.ContenuGe´ne´ralite´setrappels:th´eor`emesdeTh´eveninetdeNorton,adaptationd’impe´dance,circuitsRC,sch´emas´equivalents.Fonctionslogiquesetnum´eriques:alge`bredeBoole(diagrammesdeKarnaugh),circuitslogiquesfondamentaux(combinatoiresets´equentiels),technologiesTTLetOM.SDiodes:propri´et´es,applications.Conceptiondecircuitsint´egre´sMOS:e´le´mentsdephysiquedessemi-conducteurs,transistorsMOS,caract´eristiquesstatiquesdel’inverseurCMOS,´ele´mentsdetechnologie,caract´eristiquesdy-namiquesdescircuitsint´egre´sCMOS,circuitscombinatoiresasynchronesCMOS,circuitsse´quentielsCMOS(me´moireRAM).Conceptiondecircuitsbipolaires:proprie´te´sfondamentalesdestransistorsbipolaires,re´gimeline´aire,circuits”collecteurcommun”et”´emetteurcommun”,amplificateursdiffe´rentiels.Amplificateursop´erationnels:propri´ete´sfondamentales,circuitsfondamentaux,fonctionne-mentetcaract´eristiquesdel’amplificateurope´rationnel.Quelquesgrandesfonctionsdel’´electronique:oscillateurs,conversionanalogique-num´eriqueetnume´rique-analogique.Microprocesseurs:architectureinterne,organisationd’unmicro-ordinateur,pe´riph´eriques.TravauxPratiquesConceptiondecircuitsnume´riquesetint´egrationenFPGAConceptionetre´alisationdecircuitsanalogiquesAmplificateursope´rationnelsSimulationsousSPICEdecircuitsanalogiquesPre´ceptoratConceptiondecircuitsnum´eriquesTechnologieMOSencommutationTechnologieMOSanalogiqueTechnologiebipolaireanalogiqueOscillateurs,filtres,convertisseursetautresfonctions
81ENSEIGNEMENTSDEPHYSIQUELaboratoireassocie´LaboratoireSIGnaux,Mode`les,Apprentissagestatistique(SIGMA)1.4E´lectrotechniqueetPropri´et´esE´lectriquesdelaMati`ereTronccommun1e`reanne´eCours:12h-EnseignantsJ.LewinerObjectifsBasesd’´electrotechniqueCetenseignementapourobjectifdedonnerauxe´tudiantsdesnotionsdebaseene´lectrotechnique.Lese´le´mentsenseign´essontutilestantsurleplanprofessionnelquesurleplanpersonnel,enpar-ticulierentermesd’optimisationdessyst`emesetdes´ecurite´visa`visdel’e´lectricit´e.Lesre´seauxdetransportdel’´electricite´sontaborde´s,enparticulier,danslecadredelad´ere´gulation.Lesloisdebasedelaphysiqueimposent,eneffet,descontraintesquiinterviennentfortementdansladistributiondel’e´lectricit´e.Quelquesaspectse´conomiquesdescons´equencesdelad´ere´gulationsontpr´esent´es.Proprie´te´se´lectriquesdelamatie`reCetenseignementapourobjectifd’expliquerlesproprie´t´ese´lectriquesdelamati`ere(gazetsolides).Desmod`elespluse´labor´esseront´etudi´esentroisi`emeann´eeparlesPhysiciens.ContenuNotionsdebaseene´lectrotechnique(5h)ProductionTransportDistributionSe´curit´eAspectse´conomiquesdelade´r´egulationElectricit´edelamatie`re(7h)Propri´et´ese´lectriquesdesgazPropri´et´ese´lectriquesdessolidesLaboratoireassoci´eLaboratoired’Electricite´Ge´n´erale
1.5M´ecaniqueApplique´e1.5Me´caniqueAppliqu´eeTronccommun1`ereanne´eCours:8h-TravauxPratiques:30h.EnseignantsA.DevulderP.JenerP.KurowskiL.Olanier9ObjectifsL’objectifdececoursestdedonnerauxe´tudiantslesbasesne´cessairesdeme´caniqueenvued’undialogueefficaceavecdesintervenantssp´ecialis´es(me´caniciens,techniciensetinge´nieursd’´etudes)dansuneoptiquedecr´eationdeprojetsexp´erimentauxd´edie´sa`larecherche.Ils’articulesur3axesprincipaux:lebureaud’´etude,lafabricationetl’analysedecontraintes.ContenuConception:Bureaud’´etudeLestechniquesderepre´sentationsontd’abordpr´esente´es,a`lafoisdansunbutdelecturededo-cument,maisaussid’´ecriturepourlare´alisation.L’´elaborationd’unCahierdesCharges(CdC)faitl’objetd’uncoursspe´cifiqueo`usontdonn´eeslesnotionsdebasedebesoin,defonctionsdeserviceettechniques,pouraboutir`adessolutionsconstructives.Lare´flexionautourdecesth`emesrestedansuncontextedeconceptionme´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.Lechoixdesmate´riauxconstitueavecunepre´sentationrapidedeschaıˆnesfonctionnelles(actionneurs,r´educteurs,transmetteurs)lesdernie`resnotions`amettreenplace.Fabrication:travailsurmachines-outilsUneintroductionsurlestechniquesdemiseenformedespie`cesm´ecaniquesparenle`vementdematie`repermetdepr´esenterlesdiff´erentesmachinespr´esentesdansunatelierdebasea`l’int´erieurd’unlaboratoirederecherche:tours,fraiseuses,perceuses`acolonnes.Sont´egalementabord´eslame´caniquedeformationetderupturedecopeau,lesdiff´erentsoutilsetleurutilisation,ainsiqueleschoixdesconditionsdecoupe.Ilestpropos´eaux´etudiantslar´ealisationd’unensemblem´ecanique(prototype)simpleprochedeceluiconc¸uenBE.L’utilisationdetours,defraiseusesetdeperceusespermetdedonnerlesnotionsdebaseenfabrication,etungrand´eventaildetechniques:surfac¸age,pointage,perc¸age,ale´sage,filetageettaraudage.Desnotions´ele´mentairesdem´etrologieviennentnaturellementencompl´ement.Lamiseenplace(montage,assemblage)endernierlieumetene´videncelesprobl`emesd’ajustemententrepie`ces.R´esistancedesMate´riaux:analysedescontraintesLesnotionsdebasedelare´sistancedesmat´eriaux,contraintesetd´eformationsenre´gimee´lastique,sontintroduitessouslaformed’uncoursde5heures.Ils’agitd’´etudierlar´eponsedemat´eriauxde´formablesa`dessollicitationssimples:traction/compression(loideHooke,constantese´lastiques,jaugesded´eformation...),flexion(´equationdelade´forme´ed’unepoutre,calculdefl`eche...),cisaillement(simpleetpur,torsion.Cecoursestcomple´t´epardestravauxdirige´sou`estmiseenavantlar´esolutiondeprobl`emesme´caniquesconcrets.
101ENSEIGNEMENTSDEPHYSIQUETravauxPratiquesPourdesraisonspratiques,lescours,lesTDetlesTPsontcontenusdansunseulmoduledeTPavecpassagedel’una`l’autrelelongdelaformation.Bureaud’´etude:R´ealisationdeprojet(conception,cahierdescharges,dessinstechniques)Fabrication:R´ealisationdespi`ecescorrespondantauprojetdeBureaud’´etudeRDM:Illustrationdesprincipesdere´sistancedesmat´eriaux:de´terminationdeconstantesd’´elasticit´e(moduled’Young,moduledecisaillement,coefficientdePoisson)parextensiom`etriesurdese´prouvettesentraction,flexion,torsion,etde´terminationduchampdecontraintesparm´ethodephoto´elastique(re´seaud’isoclines,d’isochromesetd’isostatiquessurdesmode`lesg´eom´etriquessimplesentractionoucompression.Laboratoireassocie´LaboratoiredePhysiqueetM´ecaniquedesMilieuxHe´t´eroge`nes1.6PhysiqueQuantiqueTronccommun1`ereanne´eCours:24h-Travauxdirig´es:8h-Pr´eceptorat:8h-EnseignantsN.BergealJ.B.dEspinoseH.HommelJ.LesueurD.MarchandObjectifsLebutestdedonneruneculturedebasesurlame´caniquea`l’e´chelledesatomes.Cettecultureseraensuited´evelopp´eedansd’autrescours:enoptique,enchimie,enphysiquedessolides,etc.L’espritducoursconsistea`introduirelesprincipesetlesconceptsquisous-tendentlaphysiquequantique,eta`montrercommentilss’appliquentpourde´criredesexpe´riences.ContenuOndesetparticules:niveauxd’e´nergieLesprincipesdelaM´ecaniqueQuantiqueLessyste`mesusuels:oscillateurs,effettunnel,...LesniveauxatomiquesLemomentcine´tiqueetlespinPr´eceptoratLess´eancesdepre´ceptoratpermettrontd’aborderdenombreuxdomainesdelaphysiquecontemporaine(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.
1.7Thermodynamique11Formationdel’Hydroge`nemole´culaireinterstellaire.Interfe´rom´etriedeneutrons.Applicationa`larotationd’unspinet`al’effetgravitationnel.Etatsquantiquesfactorisables,e´tatsquantiquesintriqu´es.Applicationsauxprincipesdelat´el´eportationd’unqubiteta`lacryptographiequantique.TravauxPratiquesPompageoptiqueduCsetduRbRe´sonanceparamagne´tique´electroniqueRe´sonanceMagn´etiqueNucl´eaire:doubletdePAKEMicroscope`aeffettunnel:imagerieatomiquedugraphiteRadioactivit´eetpouvoirderalentissementMicroscopie`aForceAtomique:imageriedesurfacesInitiationauxtechniquesduvideLaboratoireassoci´eLaboratoiredePhysiqueQuantique1.7ThermodynamiqueTronccommun1e`reanne´eTravauxPratiques:45h.EnseignantsM.DjabourovY.TranA.trokinerObjectifsLestravauxpratiquessed´eroulentsur3semainesetontpourobjectifd’illustrerpardesexp´eriences,lecoursdeThermodynamiqueChimiqueetceluidePhysiqueStatistique.Nousavons´egalementsouhaite´garderunecertaineind´ependancedanslechoixdessujetsparrapportaucours,pourintroduiredesnotionsimportantesquin´eanmoinsnesontpasenseign´eesforce´mentdansla1e`reanne´edel’ESPCI.ContenuAnalysethermiquediffe´rentielle:lacristallisationetlafusiondel’eauetlesphe´nom`enesdenucl´eation,dem´etastabilit´e,l’influencedesvitessesderefroidissementsurlaformationetlafusiondelaglace,lamesuredel’enthalpiedefusion.Thermoporom´etrie.Cristallisationdesparaffinesdediffe´rentesmasses.Transitionsdephasesdanslesferro´electriquesetlescristauxliquides.Rayonnementinfrarougeducorpsnoir.LoidePlanck.Diffusionbrowniennemesure´eparunetechniquedephoto-blanchimentlocalise´.