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Une formation multidisciplinaire
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Energy Conversion I - Matériaux - 4EUS3MAG

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  • Volumes horaires

    • CM : 28.0
    • TD : 6.0
    • TP : 26.0
    • Projet : -
    • Stage : -
    Crédits ECTS : 5.0
  • Responsables : Herve CHAZAL

Objectifs

Comprendre les phénomènes électromagnétiques en présence de matériaux (diélectrique, magnétique et conducteur) dans le cadre applicatif du génie électrique (machines tournantes et électronique de puissance). Comprendre les principes physiques qui régissent le comportement des matériaux et déterminent leurs propriétés d’usage. Savoir utiliser les savoirs et maîtriser les outils présentés pour l’étude de dispositifs (travaux dirigés et bureaux d'études).

Contenu

Cours :

  • Electromagnétisme : relations en présence de matière (matériaux diélectrique, magnétique et conducteurs)
    o Relations de Maxwell
    o Symétrie physique
    o Représentation Ampérienne et Coulombienne
    o Conditions d’interface
    o Calcul des énergies et des forces
  • Matériaux diélectriques :
    o Généralités sur les matériaux isolants
    o Notions de polarisation par le champ électrique
    o Conduction et pertes dans les matériaux diélectriques.
    o Claquage et décharges partielles dans les gaz.
  • Matériaux magnétiques durs et doux :
    o Le ferromagnétisme : énergie d’échange, anisotropie et magnétostatique
    o Les mécanismes d’aimantation
    o Les grandes familles de matériaux doux et leurs caractéristiques d’usage
    o Diffusion des grandeurs magnétiques
    o Les pertes dans les matériaux doux
    o Matériaux magnétiques durs
    o Caractéristiques des grandes familles d’aimants : des ferrites aux aimants terres rares
    o Recyclabilité des aimants terres rares
  • Matériaux supraconducteurs :
    o Famille de matériaux supraconducteurs
    o Limites physiques associées à l’état supraconducteur
    o Dispositifs
  • Dispositifs à aimants
    o Famille de dispositifs à aimants
    o Dimensionnement des systèmes magnétiques à aimants
    Bureaux d’Etudes : Dispositifs Électromagnétiques
  • Les bureaux d’études ont pour buts de mettre en application les méthodes et outils pour l’analyse et le dimensionnement des dispositifs électromagnétiques.
  • Modèles de pré-dimensionnement analytiques
  • Exemples d’applicatifs : Inductance de filtrage en Electronique de Puissance, Pompe électromagnétique pour le transfert d'aluminium liquide en fonderie, Blindage d'un dispositif d'Imagerie Médicale IRM, …
    Travaux dirigés :
  • Les TD illustrent le CM pour faciliter la compréhension des phénomènes qui régissent le comportement des matériaux ou permettent l’étude d’un dispositif (Exemples d’applicatifs traités : accéléromètre électrostatique, machines synchrones, actionneur linéaire à réluctance variable, …)

Prérequis

Electromagnétisme dans le vide

Notions de calcul vectoriel (vecteurs et opérations vectorielles, systèmes de coordonnées, intégrales vectorielles)

Contrôles des connaissances

Session normale / First session
Evaluation non rattrapable (EN) / EN assessment : 3 comptes rendus de BE + 3 QCM / 3 labs reports + 3 MCQ
Evaluation rattrapable (ER) / ER assessment : devoir surveillé écrit de 2h / 2 hours supervised written exam
Session de rattrapage / Second session
EN : Evaluation non rattrapable / EN assessment: Retaking this assessment is not possible
Si situation 100% distancielle / If distant learning mandatory:
Evaluation rattrapable (ER) / ER assessment : 2h d'examen écrit à distance / 2 hours homework
Evaluation non rattrapable (EN) / EN assessment : 2 comptes rendus de BE + 3 QCM / 2 Lab reports + 3 MCQ

EN 60% + ER 40%

Calendrier

Le cours est programmé dans ces filières :

cf. l'emploi du temps 2020/2021

Informations complémentaires

Code de l'enseignement : 4EUS3MAG
Langue(s) d'enseignement : FR

Vous pouvez retrouver ce cours dans la liste de tous les cours.

Bibliographie

Magnétisme et matériaux magnétiques pour l'électrotechnique, Pierre Brissonneau

Matériaux magnétiques en génie électrique 1 et 2, Afef Kedous-Lebouc

Magnétisme 1 et 2, Etienne du Trémolet de Lacheisserie, Damien Gignoux, Michel Schlenker
Magnetism I and II, Etienne du Trémolet de Lacheisserie, Damien Gignoux, Michel Schlenker

Micro-actionneurs électromagnétiques MAGMAS, Cugat Orphée
Micro-actionneurs électromagnétiques MAGMAS, Cugat Orphée

Electromagnetisme. Théorie et applications, Elie Boridy

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mise à jour le 8 février 2017

Université Grenoble Alpes