GSD Génie Electrique 2ASTM FR

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE POPULAIRE
MINISTERE DE L’EDUCATION NATIONALE
COMMISSION NATIONALE DES PROGRAMMES
GSD GENIE ELECTRIQUE
FILIERE : TECHNIQUE MATHEMATIQUE
DISCIPLINE : TECHNOLOGIE
OPTION : GENIE ELECTRIQUE
NIVEAU : 2ième ANNEE SECONDAIRE
72
NOVEMBRE 2005
Introduction
Ce programme élaboré en utilisant l’approche par les compétences
vise à donner à l’élève les connaissances de base dans les domaines de
l’électronique, de l’électrotechnique et de l’automatique à travers une
démarche de projet afin de développer l’autonomie chez l’élève dans
la conduite des différentes activités.
Cette démarche fait appel à l’outil informatique, outil essentiel dans
l’étude des technologies évoluées, permettant ainsi une assimilation
rapide des techniques les plus pointues en usant de la CAO et de la
simulation.
Les compétences terminales que nous énumérons, sont élaborés dans
l’objectif de parvenir à un ensemble d’items pouvant être déclinées en
programmes assez ambitieux pour rester en accord avec la technologie
du moment.
Ceci peut se traduire par une formation d’élèves bacheliers ayant une
culture technologique ancrée, capables d’aborder des études
universitaires avec des difficultés limitées d’une part, d’autre part
rester dans la perspective d’une filière se situant à la croisée de
l’enseignement général et technologique, autrement dit d’un
enseignement fortement basé sur la réflexion.
Il est important de noter que la réalisation de ces objectifs impose aux
élèves de solides connaissances au niveau des matières scientifiques,
et la réflexion à laquelle nous faisions référence précédemment ne
signifie nullement amener l’apprenant à créer, ce qui constituerait une
vision démesurée et hors d’atteinte, mais plutôt lui apprendre à
s’adapter aux contextes difficiles et par suite à le placer dans une
optique universitaire de futur concepteur.
L’approche systémique ou la formation à travers l’étude des systèmes
pluri technologiques et de leurs composantes, répond parfaitement aux
soucis précités. Il s’agit de concrétiser ces objectifs en dispensant un
enseignement basé sur l’étude d’objets proches de ceux rencontrés
dans la vie quotidienne. Cette approche suscitera, sans doute, la
curiosité chez l‘élève et aura pour effet de le stimuler dans son
apprentissage, lui facilitant ainsi la compréhension et son intégration
dans l’environnement technologique du monde d’aujourd’hui.
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Nous avons jugé judicieux voir impératif d’aborder l’étude des
systèmes automatiques dès la deuxième année secondaire en usant
d’une méthode évolutive sur le plan de la complexité mais qui restera
la même jusqu’à la fin du cycle.
Nous entendons par cela :
 Analyse fonctionnelle des systèmes au cours de la deuxième
année secondaire puis leur décomposition en fonctions qui
seront abordées de manière détaillée
 L’utilisation des techniques pas à pas comme le GRAFCET.
 L’introduction du GEMMA
 L’apprentissage limité d’un langage de programmation
proche de l’algorithmique tel le PASCAL
 L’usage des mêmes logiciels de CAO et de simulation en
2AS et en 3AS pour permettre à l’élève de rester dans le
même environnement de travail ce qui lui facilitera la
compréhension et fera ainsi gagner un temps précieux à
l’enseignant
 La mise en œuvre des microcontrôleurs pour le pilotage des
systèmes
 Des travaux pratiques limités aux thèmes essentiels, le gros
de l’expérimentation se faisant par usage de l’outil
informatique et le reste par démonstration pratique directe de
la part de l’enseignant
 Un projet technique pour chaque élève ou groupe d’élèves
avec étude théorique et réalisation pratique d’un objet
technique lié à un automatisme, l’ensemble étant
accompagné par l’enseignant.
Afin de concrétiser l’idée d’un enseignement dispensé à travers
une vision étendue de la technologie donc en nous maintenant dans
une optique d’approche systémique tout en restant en accord avec la
pédagogie dite d’approche par les compétences, il est apparu qu’à
l’issue de son cursus un élève devrait répondre aux critères fixées par
les cinq compétences suivantes:

74





C1 Etre capable de s’informer de communiquer et
d’exploiter une documentation
C2 Analyser l’organisation d’un système technique
ou de l’objet technique sujet de l’étude dans le
système
C3 Identifier dans un système technique les
structures matérielles permettant de réaliser les
fonctions existantes
C4
Analyser le fonctionnement d’un système
technique ou de l’objet technique sujet de l’étude
dans le système
C5 Réaliser un dispositif technique simple à partir
d’un cahier des charges
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Celles-ci sont explicitées comme suit :
 L’énoncé de la première compétence est évident et fait
référence aux capacités de l’élève à rechercher l’information
en utilisant les moyens classiques et les plus modernes tels
que les nouvelles technologies de l’information et de la
communication.

Le second énoncé met en valeur l’aptitude d’un élève à
analyser l’organisation d’un système technique automatisé
ou pas sur le plan fonctionnel, autrement dit sans entrer dans
les détails de la technologie utilisée.

La troisième compétence fixe à travers son énoncé la faculté
à décomposer le système en fonctions élémentaires et à
analyser le fonctionnement de chacune d’entre elles.

Le quatrième item entre dans le détail de l’analyse du
fonctionnement global d’un système, de l’interaction entre
ses diverses composantes, et de la capacité à synthétiser le
tout pour aboutir à un ensemble au comportement stable et
harmonieux.

Le cinquième et dernier énoncé peut se traduire par la mise
en pratique des acquis de l’élève à travers la conception et la
réalisation d’un système ou objet technique simple
automatisé ou non ou encore d’un dispositif de commande.
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Opérationnalisation des compétences
C1 Etre capable
communiquer
et
documentation
de s’informer de
d’exploiter
une
C1-1 Exploiter une documentation
C1-2 S’informer communiquer







Objectifs opérationnels
Trier dans l’ensemble des documents relatifs au système
technique, les éléments nécessaires à la compréhension de son
fonctionnement
Repérer les caractéristiques essentielles liées aux fonctions
réalisées
Retrouver des informations déterminées dans la documentation
constructeur
Etablir un dialogue dans une langue technique appropriée à
travers l’Internet et aboutir aux informations recherchées
Exploiter les livres de données et optimiser le choix des
composants à mettre en œuvre
Distinguer les éléments pertinents dans le flux des
informations acquises
Retrouver sur des sites Internet, les informations liées aux
caractéristiques, à l’organisation et au fonctionnement d’un
système
Savoirs associés
a) Distinguer les grandes firmes liées à la production de matériel
électrique et électronique
b) Connaissance des symboles et procédés d’identification des
composants Américains, Européens et Japonais
c) Vocabulaire technique anglais et français
d) Exploitation de l’outil informatique par l’utilisation de
cédéthèques ou de l’Internet
Conditions d’évaluation
77
Le candidat ayant à sa disposition l’ensemble de la documentation
technique, des photographies et/ou cédéroms donnant :
la fonction globale réalisée par l’objet
l’organisation fonctionnelle de l’objet
les caractéristiques électriques de l’objet
les schémas structurels de l’objet
les notices d’utilisation
les notices de maintenance
Un espace équipé de postes reliés à l’Internet, un ensemble de
cédéroms et ouvrages en relation directe ou indirecte avec
l’objet technique étudié
Critères de performances
Il doit être capable de :
- réaliser une synthèse orale sur le fonctionnement de l’objet
- énumérer les fonctions réalisées
- expliquer le cheminement de la matière d’œuvre traitée
- mettre en œuvre l’objet
- Retrouver les caractéristiques de l’objet technique
- Etablir un rapport en se basant sur les seuls éléments mis à
sa disposition
-
Ce rapport devra montrer que le candidat est parvenu à comprendre
l’organisation fonctionnelle et le fonctionnement global de l’objet
technique.
L’explication donnée devra être appréciée selon le degré de difficulté
imposé par le fonctionnement de l’objet.
Le but recherché est avant tout que le candidat donne la preuve de sa
compréhension du fonctionnement de l’objet technique, de l’utiliser
ou le mettre en œuvre à partir de la seule documentation et sans aide
extérieure.
D’autre part il doit être capable d’extraire de ces documents les
caractéristiques afin de procéder à des calculs.
C2 Analyser l’organisation d’un système technique ou
78
de l’objet technique sujet de l’étude dans le système
C2-1 Analyser l’organisation fonctionnelle du système
ou de l’objet technique
C2-2
Analyser le processus de fonctionnement du
système ou de l’objet technique
Objectifs opérationnels









Identifier l’objet technique et sa fonction dans le système dont
il fait partie
Vérifier que l’ensemble de l’organisation fonctionnelle vérifie
la fonction d’usage
Analyse du fonctionnement de l’objet en suivant une démarche
algorithmique
Déterminer les différentes phases dans le processus de
fonctionnement
Détermination de la matière d’œuvre traitée
Décomposition de l’ensemble en fonctions plus ou moins
élémentaires
Etablir les interactions entre les diverses fonctions
Utilisation d’une représentation littérale structurée et un
organigramme
Etablissement des contraintes
Savoirs associés
Structure d’un système automatisé
Notions de logique programmée
Représentation littérale structurée (algorithme)
Organigramme
GRAFCET niveau 
Méthode S.A.D.T. simplifiée (actigramme)
Notion de cahier des charges
Conditions d’évaluation
Le candidat dispose :
79
a)
b)
c)
d)
e)
f)
du schéma fonctionnel de l’objet technique
de la fonction d’usage de l’objet technique
du diagramme sagittal de l’objet technique
des caractéristiques techniques extraites du cahier des
charges
- de l’ensemble ou partie de l’objet technique
- des documents complets sur l’objet technique
- d’appareils de mesure
Critères de performances
Pour chaque fonction doit être capable
- de lui associer le verbe d’action correspondant
- de distinguer les grandeurs d’entrée et de sortie, leur nature
et les transformations dont elles font l’objet
- si la fonction est composée, préciser les fonctions internes
la réalisant
Il devra de plus :
- établir une représentation littérale structurée d’une tâche
réalisée dans l’objet technique
- traduire cette représentation en algorithme
- énoncer les modes de fonctionnement de l’objet technique
- établir les équations logiques liées à chaque étape du
fonctionnement
- pour une tâche déterminée, établir un GRAFCET lié à son
fonctionnement
-
C3 Identifier dans un système technique les structures
matérielles permettant de réaliser les fonctions
existantes
C3-1 Déterminer les structures matérielles réalisant les
diverses fonctions
C3-2 Déterminer les structures logicielles réalisant les
diverses fonctions


Objectifs opérationnels
Désigner pour chacune des tâches opératives les capteurs
actionneurs et éléments associés
Etablir les relations existantes entre grandeurs d’entrée et de
80
sortie
 Déterminer le ou les types de commandes utilisées
 Etablir les grandeurs énergétiques mises en oeuvre
Savoirs associés
a) Séquenceurs
b) Eléments de logique câblée et programmée
(microprocesseur, microcontrôleur)
c) Automate industriel programmable (API)
d) Pré actionneurs (contacteurs, distributeurs)
e) Actionneurs (moteurs série asynchrone pas à pas, vérins)
f) Capteurs
g) Schémas électriques et électroniques
h) Cahier des charges
Condition d’évaluations
Le candidat dispose :
-
de la fonction d’usage de l’objet technique
des schémas fonctionnels détaillés de l’objet
de l’algorithme ou de l’organigramme avec repérage des
entrées et sorties
des schémas structurels de l’objet technique avec
grandeurs d’entrée et de sortie fixées
des logiciels liés aux éléments programmables
de la liste des composants utilisés
Critères de performances
Il doit être capable de :
81
-
de déterminer les composants participant à la réalisation
d’une fonction
- de justifier le type et la valeur du composant utilisé
d’expliciter le programme, et de commenter la manière dont celui-ci
réalise la fonction étudiée dans le cas d’une structure logicielle
C4-1 Etablir les C-4 Analyser le fonctionnement d’un
système technique ou de l’objet technique sujet de
l’étude dans le système
relations entre grandeurs d’entrée et de sortie
C4-2 Etablir l’adaptation existante entre fonctions
successives
C4-3 Substituer à une structure matérielle ou logicielle
une autre organisation structurelle
Objectifs opérationnels
 Justifier le choix des actionneurs suivant la fonction requise en
s’aidant de méthodes mathématiques
 Proposer des systèmes de commandes utilisant des
technologies diversifiées
Mettre en œuvre les éléments établissant la relation entre le système et
le milieu extérieur
Savoirs associés
-
Séquenceurs
Logique câblée et programmée (microprocesseur et
microcontrôleur)
Automate industriel programmable (API)
Pré-actionneurs (contacteurs, distributeurs)
Actionneurs (moteurs série asynchrone pas à pas, vérins)
Systèmes d’acquisition de données
Schémas électriques et électroniques
Fonctions de l’électronique
GRAFCET niveau 
GEMMA
Cahier des charges
Conditions d’évaluations
Le candidat dispose :
82
-
de la fonction d’usage de l’objet technique
des schémas fonctionnels détaillés
des schémas structurels
des spécifications techniques prélevées du cahier des
charges
de livres de données
de la nomenclature des composants
d’un ensemble informatique de simulation
Critères de performances
Le candidat doit pouvoir :
- Identifier les variables présentes dans la réalisation d’une
fonction
- Etablir les équations reliant grandeurs d’entrée et de sortie
- Etablir les chronogrammes relatant l’évolution logique
dans la réalisation d’une fonction
- Vérifier que l’adaptation entre étages successifs est réalisée
- Etablir les graphes mettant en relation grandeurs d’entrée
et de sortie, valider la fonction requise
- Vérifier par simulation en utilisant le schéma de la fonction
que celle-ci est réalisée
- Etablir les Grafcets répondant aux spécifications du cahier
des charges
83
C-5 Réaliser un dispositif technique simple à partir d’un
cahier des charges
C5-1 Etablir les schémas topographiques
C5-2 Editer les fichiers nécessaires à la réalisation de la
maquette
C5-3 Etablir et imprimer les masques
C5-4 Procéder à l’implantation et au brasage des composants






Objectifs opérationnels
Saisie du schéma à l’aide de l’outil informatique
Simulation du fonctionnement d’un montage correspondant à
l’aide d’un logiciel adéquat
Choix ou création des signaux d’attaque appropriés pour réaliser la
simulation du fonctionnement, corriger les aberrations
Implantation des composants et établissement du tracé des
masques à l’aide d’un routeur
Réalisation du circuit imprimé, brasage des composants
Montage des éléments de puissance sur châssis
Savoirs associés
a) Méthodes d’obtention d’un circuit imprimé
b) Programmes de saisies de schémas, de routage et de simulation
c) Technologie des composants
d) Capteurs
e) Pré-actionneurs
f) Actionneurs
Conditions d’évaluations
Le candidat dispose :
- du cahier des charges
- des schémas fonctionnels et structurels
- d’un document spécifique aux boîtiers des composants
(empreintes)
- d’un poste de câblage
- d’un ensemble informatique avec logiciels de saisie de
schémas, de simulation, de routage, de transfert sur
structure matérielle
- d’un poste de mesurage
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Critères de performances
Le candidat doit :
 Produire un dossier complet comprenant :
- Le schéma de la structure
- L’ensemble des fichiers (nomenclature des composants,
plan d’implantation, liste des équipotentielles, les signaux
de commandes ou stimulis, les signaux en sortie ou traces,
les masques)
 Réaliser le câblage de la maquette en respectant les
spécifications du cahier des charges
 Tester et vérifier le bon fonctionnement, corriger
les erreurs de non continuité et de court circuit
 Monter sur châssis les actionneurs et préactionneurs si ceux-ci figurent dans la réalisation
Il peut être demandé de réaliser une maquette simple ou double
face
Dans cette compétence le but recherché est de s’assurer que le
candidat maîtrise les étapes à suivre dans la réalisation de la
maquette ainsi que les outils informatiques utilisés.
Il n’est pas nécessaire de tenir compte de la qualité de la réalisation.
85
COMMISSION NATIONALE DES PROGRAMMES
GSD GENIE ELECTRIQUE
PROGRAMME
FILIERE : TECHNIQUE MATHEMATIQUE
DISCIPLINE : TECHNOLOGIE
OPTION : GENIE ELECTRIQUE
NIVEAU : 2ième ANNEE SECONDAIRE
86
Organisation Pédagogique
Le volume horaire affecté à chacune des 15 fonctions du programme
est à titre indicatif et se base sur un volume horaire annuel de 180
Heures (30 semaines de 6 Heures chacune)
Nous recommandons :
 La subdivision de la classe en 02 groupes. Chaque groupe sera pris
en charge par un seul enseignant durant toute l’année.
 Qu’un professeur responsable d’un groupe en 2AS le suive en
classe de Terminale, et ce pour un meilleur suivi.
 Que l’horaire de 06H (3H + 3H), imparti à la matière technologie,
soit réparti en 03 séances de 02 heures chacune de telle manière
que lorsqu’un groupe est en salle de cours, l’autre groupe est en
laboratoire de Génie Electrique. Ainsi,
 Chaque groupe fera 2H de cours par semaine + 2H de
cours tous les 15 jours.
 Chaque groupe fera 2H de TP par semaine + 2H de
TP tous les 15 jours.
 La disponibilité d’un micro-ordinateur en salle de cours ou
l’utilisation de la salle d’informatique pour donner la possibilité au
professeur de recourir à l’outil informatique à des fins de
simulation ou de lecture de fichiers .swf (Flash Macromedia) qui
lui serviront de supports à son cours.
87
A - CIRCUITS ELECTRIQUES A COURANT CONTINU
Compétences attendues
être capable de :
- déterminer l’intensité
des courants dans un
circuit
comportant
deux mailles
- substituer le modèle
de
Thévenin
au
modèle de Norton et
réciproquement
- calculer
l’énergie
mise en œuvre dans
un circuit
- mesurer les tensions
et les courants dans
un circuit
- déterminer le point de
fonctionnement d’un
élément linéaire ou
non linéaire
Activités pédagogiques




Câblage d'un circuit
linéaire et mise en place
des appareils de mesures
Relevé
de
la
caractéristique
d'une
résistance.
Détermination
de
la
relation appliquée aux
diviseurs de tension
Simuler
sur
poste
informatique
le
fonctionnement
d'un
montage
lumière
et
établir son domaine de
validité (tension max à
appliquer,
puissance
consommée, protection
contre les surintensités)
88
Contenus



-
Révision des notions acquises
- conducteurs et isolants
- notion de charge électrique
- champ électrique
- quantité d’électricité
- association de résistances
- représentation d’une tension
et d’un courant
- loi d’Ohm (récepteur,
récepteur actif, générateur)
- association de générateurs
Puissance et énergie
loi de Joule
quantité de chaleur
transformation et conservation de
l’énergie
Analyse des circuits électriques
Utilisation des lois de Kirchhoff
théorème de Thévenin
VH
18H




Dans un montage donné,
déterminer le modèle
équivalent de Thévenin et
de Norton
Monter un condensateur
en charge puis décharge,
comparer les résultats
pratiques
avec
ceux
obtenus par simulation
numérique
Relevé
de
la
caractéristique
d'une
diode
Rechercher
dans
la
documentation et/ou sur
l'Internet,
les
caractéristiques des CTN
et CTP
89

-
théorème de Norton
transformation Thévenin –Norton
Technologie
des
composants
linéaires et non linéaires
diode
diode Zener
photorésistance
CTN et CTP
transistor bipolaire
condensateur: charge et décharge
B - LOGIQUE COMBINATOIRE
Compétences attendues
Etre capable de:
-
-
-
Activités pédagogiques

convertir un nombre écrit
dans une base donnée en
un nombre dans une autre 
base
utiliser la calculatrice pour
les conversions décimale
vers binaire, octal, hexa et
vice versa
Contenus
câblage de fonctions sur 
simulateur électriques et

électronique
calcul et réalisation sur
simulateur de transcodeurs
simples
remplacer une structure
logique complexe en une
autre simplifiée
Systèmes de numération
Particularités du système binaire
relation entre le binaire l'octal et
l'hexadécimal
l'octet, le Kilo-octet, le Méga-octet, et
le Giga-octet
-
le B.C.D.
-
le binaire réfléchi

Algèbre de Boole
-
fonctions logiques à contact
-
fonctions logiques à portes

Simplification des fonctions logiques
- méthode algébrique
- tableaux de Karnaugh
90
VH
16H
C - ELEMENTS LOGIQUES EN CIRCUITS INTEGRES
Compétences attendues
Etre capable de:
- énumérer les
caractéristiques des
technologies TTL et CMOS
- utiliser un Data Book
pour expliquer la fonction
réalisée par un circuit intégré
(C.I.) en logique
combinatoire
Activités pédagogiques



Addition de deux nombres 
binaires sur simulateur en TTL et CMOS

Soustraction de deux
nombres binaires en TTL 
et CMOS

Activités de recherche sur
Data Book
- réaliser un additionneur
ou un soustracteur 4 bits à
portes TTL ou CMOS
-
mettre en œuvre un
additionneur à C.I. sur un
octet
91
Contenus
VH
Technologie TTL
Les sous familles TTL
Technologie CMOS
Additionneur
Soustracteur
06H
D – CIRCUITS MAGNETIQUES ET MACHINES A COURANT CONTINU.
Compétences
attendues
être capable de :
-
-
-
énumérer les
composantes d'un relais
électromagnétique, puis
expliquer son
fonctionnement
mettre en œuvre un
relais électromagnétique
dans
un
montage
lumière
Activités
pédagogiques



expliquer le principe de 
fonctionnement d’une
machine à courant
continu : en moteur et en
génératrice.
Contenus
Expérimentation de la loi 
de Laplace
Expérimentation de la loi
de Faraday à l'aide d'un aimant et d'une bobine
Circuits magnétiques
Vérification de la réaction de
la
bobine
par
simulation avec un fichier .swf
de
Flash 
Macromedia
Auto-induction.
Expérimentation avec la
roue de Barlow de
manière réelle ou simulée
par fichier .swf de Flash
Macromedia
92
Champ,
induction
magnétiques.
VH
et
flux
Applications des lois de Laplace,
Faraday, Lenz et d’Ampère.
Ferromagnétisme.
Applications : machine à courant
continu, relais, contacteurs.
18H
-
Expliquer la réversibilité
d’une machine à courant
continu.

Expérimentation avec
balance de Cotton de
manière réelle ou simulée
par fichier .swf de Flash
Macromedia

Expérimentation du
fonctionnement du
moteur électrique par
simulation. (Fichier .swf
de Flash Macromedia)

Commander un montage
lumière par contacteur
Remarque : Le lecteur FLASH MACROMEDIA et les fichiers d’animation .swf, en utilisation libre, seront fournis sur
CDROM.
93
E - CIRCUITS ELECTRIQUES A COURANT ALTERNATIF
Compétences
attendues
Etre capable de:
-
Activités pédagogiques

Calculer
l'impédance
d'un circuit et l'intensité
le traversant en utilisant
la représentation de 
Fresnel
-
Calculer
l'impédance
d'un circuit et l'intensité 
le traversant en utilisant
la méthode de Boucherot
-
Mesurer les valeurs 
efficaces des grandeurs à
l'aide de voltmètres et
d'ampèremètres
-
simuler la production de 
courant alternatif à l'aide d'un fichier .swf de Flash
Macromedia
mesurer à l'oscilloscope le

déphasage
entre
deux
grandeurs sinusoïdales
déterminer graphiquement
la
somme
de
deux
grandeurs sinusoïdales
utiliser un oscilloscope
pour visualiser la mise en 
résonance d'un circuit
-
Expliquer le phénomène
94
Contenus
VH
Courants périodiques
Grandeurs associées: période,
fréquence, valeurs: instantanées,
max, efficaces, moyennes
Courant
(C.A.S)
alternatif
sinusoïdal
relations mathématiques: période,
fréquence, valeur instantanée et
efficace
représentation de Fresnel
Loi d'Ohm en courant alternatif
sinusoïdal
circuit R L C série, parallèle et
quelconque
18H
-
de résonance
-
résonance
Utiliser un oscilloscope
pour
visualiser
et
mesurer une tension

Puissance en C.A.S.
-
Théorème de Boucherot

Notions sur le courant alternatif
triphasé
-
Relations mathématiques
-
Grandeurs simples et grandeurs
composées
95
F - FONCTION PROTECTION
Compétences
attendues
Activités pédagogiques

être capable de:
-
donner la différence entre 
les diverses méthodes de
protection
le 
de
de
-
expliquer
fonctionnement
chaque
élément
protection
-
établir les domaines de
mise en œuvre des
systèmes de protection
Normalisation des fusibles
Démontage
thermique
disjoncteur
Contenus

relais 
d'un

d'un
et
Expérience
sur
le
déclenchement du relais
thermique et du disjoncteur
96
VH
fusible
relais thermique
disjoncteur
04H
G - FONCTION PUISSANCE
Compétences
attendues
Etre capable de:
-
-
-
-
Activités pédagogiques

expliciter
la
transformation d'énergie
effectuée dans un moteur
énumérer les diverses
parties d'un moteur série
CC

Montage d’un moteur série 
à CC avec variation de
vitesse et changement du

sens de rotation.

Alimentation d'un moteur
asynchrone avec inversion
du sens de rotation


Mesure
du
courant
consommé et du moment
du couple développé
expliquer
le 
fonctionnement et les
domaines de mise en
Activité sur les vérins et
distributeurs
énumérer les diverses
parties d'un moteur
asynchrone triphasé
97
Contenus
Moteur à courant
excitation série
VH
continu
à
Moteur asynchrone triphasé
Vérin pneumatique
double effet
simple
Distributeur
pneumatique
commande
électrique
pneumatique 3/2, 4/2, 5/2
et
à
et
12H
œuvre des moteurs série
CC
et
asynchrone
triphasé
-
expliquer
le
fonctionnement et le rôle
attribué à un vérin
pneumatique
-
expliquer le rôle du
distributeur
98
H - FONCTION COMMANDE
Compétences attendues
Etre capable de:
-
-
Activités pédagogiques

expliquer le contrôle d'un
grand courant par un
petit courant

expliquer le
fonctionnement du
transistor en
commutation
-
câbler un contacteur
commandé en 24V avec
circuit de puissance en
220/380V
-
mettre en œuvre un relais
statique commandé par
une fonction logique
Commande d'un transistor 
par niveaux logiques TTL

ou CMOS
Montage sur panneau d'un

moteur commandé par
contacteur,
lui-même
commandé par transistor
Contenus
VH
Transistor en commutation
Commande d'un moteur CC à un
ou deux sens de rotation
Commande
d'un
moteur
asynchrone à un et deux sens de
rotation
06H
99
I - FONCTION ACQUISITION DE DONNEES
Compétences
attendues
Etre capable de:
-
-
Activités pédagogiques

dire avec des mots
simples
l'élément
convertissant
une 
grandeur physique en
grandeur électrique

expliquer le rôle d'un
capteur
Montage
de
cellule 
commandant un transistor

chargé par un relais

Détermination des limites
d'action d'un capteur
Moteur commandé par
cellule avec fin de course
intégré au montage
énumérer les principaux
types de capteurs
100
Contenus
VH
Bouton poussoir
Fin de course
Capteurs : cellule photoélectrique,
phototransistor,
CTN,
CTP,
capteur de pression, capteur de
vitesse, capteur de niveau
06H
J - FONCTION COMPARAISON DE DONNEES
Compétences attendues
Etre capable de:
-
-
-
-
Activités pédagogiques

expliquer le rôle d'un
comparateur logique, et
d'un
comparateur
analogique

donner
la
différence
existante entre comparateur
logique et analogique

mettre en œuvre un
comparateur logique et
interpréter les résultats
Cellule photoélectrique avec 
Ampli
-Opérationnel
commandant un transistor

chargé par un relais
Contenus
VH
Amplificateur opérationnel monté en
comparateur
Comparateur logique
Expliciter la table de vérité
d'un comparateur logique de
type 74LS85
Comparateur de type 74LS85
avec deux additionneurs
fournissant en sorties les
valeurs à comparer
mettre en œuvre un Ampli Opérationnel
en
comparateur et déterminer
son domaine d'action
101
06H
K - FONCTION AMPLIFICATION
Compétences attendues
Etre capable de:
-
-
-
-
Activités pédagogiques

expliquer le rôle de
l'amplificateur en
électronique
calculer l'amplification en 
tension
d'un
étage
Emetteur Commun unique
à transistor
calculer l'amplification et
choisir les résistances
appropriées dans un
amplificateur opérationnel
(A.O).

Montage d'un transistor en 
amplificateur,
calcul
et

mesure de l'amplification en
tension
Montage d'un amplificateur
opérationnel en amplificateur
inverseur puis non inverseur, 
calcul
et
mesure
de
l'amplification en tension
Montage d'un amplificateur

linéaire en amplificateur son
monter un ampli linéaire
en CI en utilisant la
documentation
constructeur.
102
Contenus
VH
Principe de l'amplification
Amplificateur à transistor Emetteur
Commun (E.C). à un étage
Calcul des résistances d’entrée Re, de
sortie Rs et du gain Av = β.Rc/h11
Amplificateur opérationnel
Montage inverseur
08H
Montage non inverseur
Amplificateur
intégré
linéaire
en
circuit
L - FONCTION CODAGE ET DECODAGE
Compétences attendues
Etre capable de:
-
Donner
le
rôle
du
multiplexeur
et
démultiplexeur, et expliciter
le rôle des différentes broches
-
Utiliser un Multiplexeur,
démultiplexeur
pour
la
transmission et la réception de
données
-
Etablir le schéma d'un
décodeur BCD - décimal
-
Etablir
la
commande
d'afficheurs anode ou cathode
commune par des décodeurs
BCD-7 segments mis en
cascade
-
Etablir le schéma d'un
transcodeur simple de type
Binaire - Gray avec portes
logiques
Activités pédagogiques

Montage sur simulateur de
décodeurs BCD vers décimal et
7 segments, commandés par roue
codeuse ou compteur
Contenus

Multiplexeurs et démultiplexeurs 4 et 8
bits en TTL et CMOS

Décodeurs BCD décimal

Décodeur BCD 7 segments

Transcodeurs
VH
08H
103
M - NOTION DE LOGIQUE PROGRAMMEE
Compétences
attendues

Etre capable de:
-
-
-
distinguer la
câblée de la
programmée
Activités pédagogiques
logique
logique
utiliser la documentation
constructeur pour réaliser
une fonction déterminée 
à base d’une UAL (de
type
74181)
par
programmation
des
entrées de commande
Etablir
les
différents 
fonctionnement d’une UAL
(de type 74LS181) sur

simulateur logique avec
commande
par
roues
codeuses

Commande de moteur avec
inversion de sens de
rotation par API dans un
montage intégrant des
capteurs
commander un moteur à
deux sens de rotation par
API en utilisant le
langage à contact
104
Contenus
VH
L'unité arithmétique et logique
UAL (Type 74LS181)
L'Automate
Industriel (API).
Programmable
Langage à contacts (Ladder)
18H
N - FONCTION ALIMENTATION
Compétences attendues
Etre capable de:
-
Expliquer
le
l'alimentation
but
Activités pédagogiques

Montage de redressement et de
filtrage, mesures au voltmètre et
à l'oscilloscope

Montage redresseur en pont
intégré,
lecture
des
caractéristiques extrêmes

Démontage d'un magnétophone
et
recherche
du
schéma
d'alimentation
de
Expliquer
le
but
du
redressement, le rôle du
transformateur
dans
le
montage, le rôle des diodes et
des condensateurs
-
Calculer les valeurs moyennes
et efficaces obtenues, les
mesurer au voltmètre et à
l'oscilloscope
-
Monter
un
circuit
de
conversion alternatif -continu,
en utilisant un transformateur
approprié, un filtre et un
régulateur de type 78xx
105
Contenus

Adaptation par transformateur, calcul
avec U2/U1 = N2/N1

Redressement simple et double alternance
-
calcul et mesure des valeurs moyennes et
efficaces au voltmètre et à l'oscilloscope

Filtrage par condensateur
-
visualisation à l'oscilloscope

Régulation de tension à l'aide des
régulateurs de type: 78xx
VH
12H
O - LES SYSTEMES AUTOMATIQUES
Compétences attendues
Etre capable de:
-
-
-
-
-
Activités pédagogiques

Dans un système donné
expliciter les documents constitutifs du dossier
technique d'un système
automatisé
Spécifier
la matière
d'œuvre mise en jeu entre
l'entrée et la sortie
Suivre
une
démarche
d'analyse
fonctionnelle
d'un système automatisé
Contenus
Organisation d'un système automatisé
Associer à chacune des fonctions un verbe d'action
Nommer les données en
entrée et les classer (matière,
énergie, information)
-
Commande
Etablir la liste des différentes 
phases de fonctionnement
Etablir ou compléter un
schéma fonctionnel

Modélisation SADT
Actionneurs
Capteurs
Interfaces
notion de tache
notion de point de vue
Cahier des charges
Identifier les différentes
parties du système et
définir leur fonction

Technique pas à pas GRAFCET

Commande programmée
Etablir une représentation
structurée du système
-
par automate
-
par microordinateur
106
VH
24H
PREREQUIS NECESSAIRES AUX DIFFERENTES PARTIES
Fonctions
Prérequis
A- CIRCUITS
ELECTRIQUES A
COURANT CONTINU
 Résolution d'équations à trois
inconnues
 Traçage d'une droite à partir de
son équation
 Puissances de 10
 Circuits électriques simples
 Relais électromagnétiques
 Utilisation de la calculatrice
 Algèbre de Boole
 Portes logiques
B- LOGIQUE
COMBINATOIRE
C- ELEMENTS
LOGIQUES EN
CIRCUITS INTEGRES
D- CIRCUITS
MAGNETIQUES ET
MACHINE A C.C
E- CIRCUITS
ELECTRIQUES EN
COURANT
ALTERNATIF
F- FONCTION
PROTECTION
G- FONCTION
PUISSANCE
H- FONCTION
COMMANDE
I- FONCTION
ACQUISITION DE
DONNEES
J- FONCTION
COMPARAISON DE
DONNEES
K- FONCTION
AMPLIFICATION
 Electromagnétisme (Programme
de sciences physiques)
 Composition de vecteurs
 Théorème de Pythagore
 Fonctions trigonométriques
 Effet joule
 Electromagnétisme







Lois générales de l'électricité
Electromagnétisme
Logique de base
Fonctionnement du transistor
Relais et contacteur
Systèmes de protection
Conversion de grandeurs
physiques en grandeurs électriques
 Ampli opérationnel
 Logique combinatoire, portes TTL
et CMOS
 Courant alternatif
 Théorèmes de Thévenin et Norton
 Transformation Thévenin Norton
107
Compétences
terminales
visées
C1 - C3 - C4
C3
C1 – C3 – C5
C1-C4-C5
C1-C3
C1 – C3 – C4 –
C5
C3 – C4
C3
C3
C4
C1 – C2 – C3
L- FONCTION
CODAGE ET
DECODAGE
M- NOTION DE
LOGIQUE
PROGRAMMEE
N- FONCTION
ALIMENTATION
O- LES SYSTEMES
AUTOMATIQUES
 Caractéristiques du transistor
bipolaire
 Oscilloscope
 Logique combinatoire
 Porte logiques
 Technologie TTL et CMOS











Comparateur logique
Additionneur
Soustracteur
Complémentation
Logique à contacts
Lois générales de l'électricité
Electromagnétisme
Courant alternatif
Cahier des charges
Capteurs actionneurs
Analyse fonctionnelle descendante
Equipements Technico-pédagogiques
« Génie Electrique »
108
C3 – C4
C3 – C4
C4 – C5
C1 à C5
- Simulateurs de fonctions analogiques :
o Amplification à transistor et à
amplificateur opérationnel
o Redressement mono et double
alternances faible puissance
o Filtres
o Multivibrateurs
o Alimentation stabilisée, régulée.
- Générateur de fonctions (sinus, triangle, carrée,
…)
- Banc d’essai ou poste de mesurage comprenant :
o Appareils de mesure
o Oscilloscope
o Alimentations
o Moteur asynchrone
o Moteur Série
o Génératrice à courant continu
o Transformateur 220/24V 500VA
- Ordinateurs
-Logiciels permettant :
o La saisie et la simulation des circuits
électronique tel que ORCAD ou
PROTEL.
o La saisie et la simulation des circuits
électriques tel que SCHEMAPLIC
o La saisie et la simulation des circuits
d’automatismes tel que
AUTOMATION STUDIO.
o L’analyse des circuits tel que PSPICE.
- Simulateur de fonctions logiques
- Maquettes de systèmes automatisés didactiques
- Vérins et distributeurs
- Alimentation en énergie pneumatique et
accessoires
109
- Séquenceurs électriques
- Automate programmable API
-Machine à graver
-Machine à insoler
-Démarreur étoile triangle pour machine
asynchrone.
-Variateur de vitesse électronique pour machine à
courant continu.
-Sectionneur, contacteurs, relais thermique et DRT.
-Moteur asynchrone de faible puissance (500W)
-Moteur pas à pas
Remarques: -Tous ces équipements ne
nécessitent aucune installation spécifique ou
encombrante, si ce n’est l’alimentation en
triphasé de la salle avec les protections
nécessaires.
- Nous recommandons vivement à ce
que l’établissement ne reçoive pas une dotation
en composants mais qu’il ait la possibilité de les
acquérir selon les besoins des projets à réaliser.
A noter que tous les composants susceptibles
d’être utilisés sont disponibles sur le marché
national.
110