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3.2 Présentation de l’activité.


Contexte :

L’activité, co-construite lors des réunions du GFA durant l’année scolaire 2014-15, a été proposée à une classe de première année de BTS électrotechnique à public mixte (14 scolaires et un apprenti)dont 9 étudiants parmi les 15 sont issus de la voie professionnelle.

Elle a été menée lors des 3 premières séances de mathématiques en septembre 2015 de l'année, ce qui représente 4 heures de cours.

En parallèle, mon collègue de physique appliqué travaillait sur les caractéristiques et les différentes représentations graphiques d’un signal sinusoïdal.
Objectifs :

  • Rassurer les élèves issus de la voie professionnelle en leur montrant que le BTS s’inscrit dans la continuité de la terminale bac pro dans la mesure où la démarche pédagogique mise en place dans cette activité est proche de celle utilisée régulièrement dans la voie professionnelle.

  • Présenter la notion de compétences aux étudiants issus des voies générales et technologiques.

  • Définir dès le début de l’année les règles du jeu en insistant sur le fait qu’on n’évaluera pas uniquement des connaissances, mais aussi leur niveau d’acquisition des différentes compétences que l’on souhaite développer au cours des deux années de BTS.

  • Insister sur la cohérence des différents enseignements de BTS.

  • Introduire le chapitre sur les nombres complexes.

  • Travailler sur la représentation graphique d’un signal sinusoïdal et sur ses caractéristiques.


Pré-requis :

Grâce aux documents ressources et aux fiches techniques distribuées tout au long de l'activité, aucun pré-requis n'est nécessaire. Les étudiants issus de la voie professionnelle peuvent s'appuyer sur leurs connaissances acquises en électrotechnique et en sciences physiques.Soit sur :

  • le module CME2 du programme de sciences physiques de seconde professionnelle



  1. Quels courants électriques dans la maison ou l’entreprise ?

Capacités

Connaissances

Exemples d'activités

Distinguer une tension continue d’une tension alternative.

Reconnaître une tension alternative périodique.

Déterminer graphiquement la tension maximale et la période d’une tension alternative sinusoïdale.

Utiliser la relation

Utiliser la relation

Connaître les caractéristiques d'une tension sinusoïdale monophasée (tension maximale, tension efficace, période, fréquence).

Savoir que la tension du secteur en France est alternative et sinusoïdale, de tension efficace 230 V et de fréquence 50 Hz.

Savoir que la tension disponible aux bornes d’une batterie est continue.

Connaître la relation

Visualisation d’une tension alternative sur un oscilloscope ou EXAO avec un GTBF ou un GBF.

Etude d’oscillogrammes.



  • Le programme d'électrotechnique du baccalauréat professionnel Electrotechnique Energie Equipements Communicants (Annexe modifiée par les arrêtés du 28 février 2011 et du 30 mars 2012.)

Savoir S0 : Electrotechnique - Expérimentation scientifique et technique - Dimensionnement.



S0.2 Circuit parcouru par un courant alternatif sinusoïdal

Connaissances (Notions et concepts)

Limites des connaissances (Exigences)

Monophasé et Triphasé

* Lois :

  • Grandeurs U, I, V, J, f ,,  , T

  • Valeur maximale, efficace et moyenne.

  • Puissance apparente active et réactive


- Equations des circuits


Capacités et contenus travaillés :

Cette activité a pour objectif d'introduire le module « nombres complexes » au programme de BTS paru au Bulletin officiel de l’éducation nationale du 4 juillet 2013.


CONTENUS

CAPACITÉS ATTENDUES

COMMENTAIRES

Forme algébrique et représentation géométrique









Nombres a + ib avec i2 = 1.

Égalité somme, produit.


Effectuer des calculs algébriques avec des nombres complexes, notamment à l’aide d’une calculatrice.


Il s’agit de réactiver les connaissances déjà traitées au lycée.

Dans les situations issues des enseignements technologiques, on emploie la notation a + jb.

Représentation géométrique.

Représenter un nombre complexe par un point ou un vecteur.




Forme trigonométrique, forme exponentielle








Module d’un nombre complexe, arguments d’un nombre complexe non nul.

Passer de la forme trigonométrique à la forme algébrique.





Cette activité permet aussi une première approche du contenu du module Fonctions d’une variable réelle et modélisation du signal du programme de BTS

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