Classe : Première S option Sciences de l'Ingénieur

Année Scolaire : 2006 / 2007

Matière : Génie Electrique

Professeur : M. MICHEL

Cette page 1s1.LyceeJoliotCurie77.fr présente la progression pédagogique annuelle de la classe de Première S1

en Sciences de l'Ingénieur

 

Sommaire de cette page :

Premier trimestre

Deuxième trimestre

Troisième trimestre

Organisation des séances dans l'emploi du temps

Organisation du classeur

Liste des cours de l'année

Ordre chronologique des chapitres vus dans l'année

Lien entre les 6 domaines d’application et les 12 centres d’intérêt du programme de S.I.

Premier trimestre

Date

Séance

Prévision ou travail effectué
jeudi 07 septembre 2006

S1

1 H en classe entière :

  • accueil des élèves
  • remplissage des fiches de renseignements
  • présentation du calendrier de l'année et des emplois du temps
  • présentation des épreuves de Sciences de l'Ingénieur au bac
  • présentation de VieScolaire.net

2 H avec le Groupe 2 :

Présentation du fonctionnement du laboratoire des Sciences de l'Ingénieur : systèmes, ressources, documentation, réseau informatique.

Cours "Les caractéristiques des systèmes". Notions abordées :

  • matière d'oeuvre d'un système
  • valeur ajoutée d'un système
  • fonction globale d'un système
  • actigramme d'un systèm
  • problème de point de vue : dans certains cas plusieurs solutions sont possibles pour caractériser un même système
  • les différents types de systèmes : non mécanisés, mécanisés et automatisés

Travail à faire pour le jeudi 14 septembre 2006 : réfléchir aux différents points de vue permettant de caractériser le système "photocopieuse" en recherchant la matière d'oeuvre, la valeur ajoutée, la fonction globale et en dessinant l'actigramme du système.

mercredi 13 septembre 2006

S1

2 H en classe entière : introduction aux TPE : Séance 1 :

  • Présentation des TPE
  • Recherche des sujets liés aux thèmes imposés

2 H avec le Groupe 1 : cours "Symboles et grandeurs utilisées en électronique". Rappel sur :

  • les symboles électroniques élémentaires (interrupteur, pile, ampoule)
  • définition du courant et de la tension
  • mesure du courant et de la tension
  • grandeurs physiques et unités de mesure utilisées en électronique
  • les préfixes associés aux grandeurs physiques
  • différence entre grandeur analogique et grandeur logique
jeudi 14 septembre 2006

S2

1 H en classe entière : Cours "Expression du besoin d'un produit"

2 H avec le Groupe 2 : Correction de l'analyse fonctionnelle de la photocopieuse.

TP de découverte du logiciel de simulation électronique PSim. Composants utilisés et désormais connus :

  • résistances
  • générateur de tension sinusoïdale
  • générateur de tension continue
  • sonde de tension
  • voltmètre
  • ampèremètre

Pour télécharger PSim afin de l'utiliser librement chez vous cliquez ici (taille 2.5 Mo)

mercredi 20 septembre 2006

S2

2 H en classe entière : TPE séance 2 :

  • constitution des groupes de travail
  • recherche de problématiques possibles sur un sujet choisi par l'ensemble du groupe
  • collecte d'informations

2 H avec le Groupe 1 : Cours "Les caractéristiques des systèmes". Notions abordées :

  • matière d'oeuvre d'un système
  • valeur ajoutée d'un système
  • fonction globale d'un système
  • actigramme d'un systèm
  • problème de point de vue : dans certains cas plusieurs solutions sont possibles pour caractériser un même système
  • les différents types de systèmes : non mécanisés, mécanisés et automatisés
jeudi 21 septembre 2006

S3

1 H en classe entière : cours "Les différents constituants d'un système". Notions abordées :

  • les capteurs
  • les pré-actionneurs
  • les actionneurs
  • les effecteurs

2 H avec le Groupe 2 : Cours "Symboles et grandeurs utilisées en électronique". Rappel sur :

  • les symboles électroniques élémentaires (interrupteur, pile, ampoule)
  • définition du courant et de la tension
  • mesure du courant et de la tension
  • grandeurs physiques et unités de mesure utilisées en électronique
  • les préfixes associés aux grandeurs physiques
  • différence entre grandeur analogique et grandeur logique
mercredi 27 septembre 2006

S3

2 H en classe entière : TPE séance 3 :

  • suite de la recherche de problématiques possibles sur un sujet choisi par l'ensemble du groupe
  • collecte d'information

2 H avec le Groupe 1 : TD "Les outils graphiques d'expression pour l'analyse fonctionnelle des systèmes". Notions abordées :

  • définition du besoin
  • définition d'un produit
  • utilisation du diagramme "bête à cornes"
  • utilisation du diagramme "pieuvre"
  • découverte du diagramme FAST
  • le tout à travers l'étude de nombreux systèmes concrets (four électrique, distributeur automatique de boissons, station automatique de lavage de voiture, machine à laver, etc.)

Distribution de la fiche annexe "Structure des cours et organisation du classeur" expliquant le système de trie des documents utilisés durant les deux ans à venir (en première et en terminale) en Génie Electrique.

jeudi 28 septembre 2006

S4

1 H en classe entière : cours "Les dangers de l'énergie électrique"

Evaluation le 05 octobre 2006 sur tous les cours précédents

2 H avec le Groupe 2 : TD "Les outils graphiques d'expression pour l'analyse fonctionnelle des systèmes". Notions abordées :

  • définition du besoin
  • définition d'un produit
  • utilisation du diagramme "bête à cornes"
  • utilisation du diagramme "pieuvre"
  • découverte du diagramme FAST
  • le tout à travers l'étude de nombreux systèmes concrets (four électrique, distributeur automatique de boissons, station automatique de lavage de voiture, machine à laver, etc.)

Distribution de la fiche annexe "Structure des cours et organisation du classeur" expliquant le système de trie des documents utilisés durant les deux ans à venir (en première et en terminale) en Génie Electrique.

mercredi 04 octobre 2006

S4

2 H en classe entière : TPE séance 4 : Recherche documentaire et réflexion sur la production finale (matériel nécessaires, expérience, etc.)

2 H avec le Groupe 1 : Suite et fin du cours "Les dangers de l'énergie électrique"

Cours "Les préactionneurs et les actionneurs pneumatiques". Notions abordées :

  • les différents types de distributeurs pneumatiques :
    • 3/2
    • 4/2
    • 5/2
    stabilité d'un distributeur :
    • distributeur monostable
    • distributeur bistable
    les différents type de commandes :
    • distributeur à commande manuelle
    • distributeur à commande électrique
    • distributeur à commande mécanique
    • distributeur à commande pneumatique
  • les différents types de vérins :
    • vérin simple effet à tige rentrante
    • vérin simple effet à tige sortante
    • vérin double effet
jeudi 05 octobre 2006

S5

1 H en classe entière : Evaluation sur les cours suivants :

  • Expression du besoin d'un produit
  • Les caractéristiques des systèmes
  • Les outils graphiques d'expression pour l'analyse fonctionnelle des systèmes
  • Les différents constituants d'un système

2 H avec le Groupe 2 : Suite et fin du cours "Les dangers de l'énergie électrique"

Cours "Les préactionneurs et les actionneurs pneumatiques". Notions abordées :

  • les différents types de distributeurs pneumatiques :
    • 3/2
    • 4/2
    • 5/2
    stabilité d'un distributeur :
    • distributeur monostable
    • distributeur bistable
    les différents type de commandes :
    • distributeur à commande manuelle
    • distributeur à commande électrique
    • distributeur à commande mécanique
    • distributeur à commande pneumatique
  • les différents types de vérins :
    • vérin simple effet à tige rentrante
    • vérin simple effet à tige sortante
    • vérin double effet

Travail à faire pour le jeudi 12 octobre 2006 : faire les parties I et II de la fiche d'exercices "Applications des préactionneurs et des actionneurs"

mercredi 11 octobre 2006

S5

2 H en classe entière : TPE séance 5 : Recherche documentaire et réflexion sur la production finale (matériel nécessaires, expérience, etc.)

2 H avec le Groupe 1 : cours "Les préactionneurs et les actionneurs électriques". Notions abordées :

  • les relais
  • les moteurs

TD : "Applications des préactionneurs et des actionneurs"

jeudi 12 octobre 2006

S6

1 H en classe entière : Cours "Les lois fondamentales de l'électricité"

Travail à faire pour le jeudi 19 octobre 2006 : faire les 5 exercices du cours "Les lois fondamentales de l'électricité".

2 H avec le Groupe 2 : cours "Les préactionneurs et les actionneurs électriques". Notions abordées :

  • les relais
  • les moteurs

TD : "Applications des préactionneurs et des actionneurs"

mercredi 18 octobre 2006

Pas cours de sciences de l'ingénieur le 18 octobre 2006

jeudi 19 octobre 2006

S7

1 H en classe entière : Cours "La logique câblée". Notions abordées :

  • circuit série et parallèle
  • condition OU et condition ET
  • expression logique décrivant le fonctionnement d'un circuit électrique
  • expression logique contraire (complément logique)

2 H avec le Groupe 2 : Exercices d'application sur les lois fondamentales de l'électricité.

Evaluation le 09 novembre 2006 sur les préactionneurs, les actionneurs,
et les lois fondamentales de l'électricité
mercredi 25 octobre 2006

S6

2 H en classe entière : TPE séance 7 : Phase de production

2 H avec le Groupe 1 :

- Fin du TD : "Applications des préactionneurs et des actionneurs"

- Exercices d'application sur les lois fondamentales de l'électricité.

V A C A N C E S         D E         T O U S S A I N T
mercredi 08 novembre 2006

S7

2 H en classe entière : TPE séance 8 : Phase de production

2 H avec le Groupe 1 :

TP de découverte du logiciel de simulation électronique PSim. Composants utilisés et désormais connus :

  • résistances
  • générateur de tension sinusoïdale
  • générateur de tension continue
  • sonde de tension
  • voltmètre
  • ampèremètre

Pour télécharger PSim afin de l'utiliser librement chez vous cliquez ici (taille 2.5 Mo)

jeudi 09 novembre 2006

S8

1 H en classe entière : Evaluation sur les préactionneurs et les actionneurs, et sur les lois fondamentales de l'électricité.

2 H avec le Groupe 2 : TP séance 1/6

mercredi 15 novembre 2006

S8

2 H en classe entière : TPE séance 9 : Phase de production

2 H avec le Groupe 1 : TP séance 1/6

jeudi 16 novembre 2006

S9

1 H en classe entière : Cours "Potentiel, masse et flèches de tension". Notions abordées :

  • la tension est une grandeur algébrique et relative
  • la tension UAB est la différence entre les potentiels VA et VB
  • UAB = VA - VB
  • la tension UAB se représente par une flèche allant de B vers A
  • le potentiel VA est la tension au point A par rapport à la masse
  • la masse est la référence des potentiels
  • le potentiel de la masse est 0 V

Travail à faire pour le jeudi 23 novembre 2006 : faire les 4 exercices du cours "Potentiel, masse et flèches de tension".

2 H avec le Groupe 2 : TP séance 2/6

mercredi 22 novembre 2006

S9

2 H en classe entière : TPE séance 10: Phase de production

2 H avec le Groupe 1 : TP séance 2/6

jeudi 23 novembre 2006

S10

1 H en classe entière : Correction des 4 exercices du cours "Potentiel, masse et flèches de tension".

2 H avec le Groupe 2 : TP séance 3/6

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Deuxième trimestre
Date
Prévision ou travail effectué
mercredi 29 novembre 2006

S10

2 H en classe entière : TPE séance 11 : Rédaction du dossier final (dossier papier ou site Internet)

2 H avec le Groupe 1 : TP séance 3/6

jeudi 30 novembre 2006

S11

1 H en classe entière : Cours "Les opérateurs logiques". Notions abordées pour chacune des portes logiques NON, ET, ET-NON, OU, OU-NON, OU-Exclusif et OU-Exclusif-NON :

  • le symbole graphique
  • la table de vérité
  • l'équation algébrique
  • exemple d'application des opérateurs avec le store Somfy

2 H avec le Groupe 2 : TP séance 4/6

mercredi 06 décembre 2006

S11

2 H en classe entière : TPE séance 12 : Rédaction du dossier final (dossier papier ou site Internet)

2 H avec le Groupe 1 : TP séance 4/6

jeudi 07 décembre 2006

S12

1 H en classe entière : Cours "Lien entre la logique câblée et les portes logiques"

2 H avec le Groupe 2 : TP séance 5/6

mercredi 13 décembre 2006

S12

2 H en classe entière : TPE séance 13 : Oral blanc des TPE

2 H avec le Groupe 1 : TP séance 5/6

jeudi 14 décembre 2006

S13

1 H en classe entière : Cours "Equation logique, logigrammes, et tables de vérités"

2 H avec le Groupe 2 : TP séance 6/6

mercredi 20 décembre 2006

S13

3 H en classe entière : TPE séance 14 : Oral blanc des TPE

jeudi 21 décembre 2006

S14

1 H en classe entière :

  • Suite du cours "Equation logique, logigrammes, et tables de vérités"
  • Exercice "Réalisation de fonctions logiques"

Travail à faire pour le jeudi 11 janvier 2007 : finir la fiche d'exercice "Réalisation de fonctions logiques"

2 H avec le Groupe 2 : TP Application des portes logiques

V A C A N C E S         D E         N O Ë L
mercredi 10 janvier 2007

S14

2 H en classe entière : TPE séance 15

2 H avec le Groupe 1 : TP séance 6/6

jeudi 11 janvier 2007

S15

1 H en classe entière :

  • Correction de l'exercice "Réalisation de fonctions logiques"
  • Cours "Propriétés de l'algèbre de Boole"
Evaluation le 25 janvier 2007 sur tout le chapitre de logique

2 H avec le Groupe 2 :

  • Cours "Constatation des théorèmes de l'algèbre de Boole"
  • Exercice "Exercices d'application de l'algèbre de Boole"
mercredi 17 janvier 2007

S15

2 H en classe entière : TPE séance 16

2 H avec le Groupe 1 :

  • Cours "Constatation des théorèmes de l'algèbre de Boole"
  • Exercice "Exercices d'application de l'algèbre de Boole"
jeudi 18 janvier 2007

S16

Pas cours de Génie Electrique le jeudi 18 janvier 2007

mercredi 24 janvier 2007

S16

2 H en classe entière : TPE séance 17

2 H avec le Groupe 1 : Exercices d'application de l'algèbre de Boole : le distributeur automatique de boissons.

jeudi 25 janvier 2007

S17

1 H en classe entière : Evaluation sur la logique combinatoire

2 H avec le Groupe 2 : Exercices d'application de l'algèbre de Boole : le distributeur automatique de boissons.

mercredi 31 janvier 2007

S17

2 H en classe entière : TPE séance 18

2 H avec le Groupe 2 : Correction de l'évaluation de logique du 25 janvier + Exercices d'application de l'algèbre de Boole : le distributeur automatique de boissons.

jeudi 01 février 2007

S18

1 H en classe entière : Cours "Représentation numérique de l'information"

2 H avec le Groupe 2 : Correction de l'évaluation de logique du 25 janvier + Exercices d'application de l'algèbre de Boole

Evaluation le 08 février 2007 sur l'algèbre de Boole

 

mercredi 07 février 2007

S18

2 H en classe entière : TPE séance 19

2 H avec le Groupe 1 : Suite et fin du cours "Représentation numérique de l'information" + Exercices d'application

jeudi 08 février 2007

S19

1 H en classe entière : Evaluation sur l'algèbre de Boole

2 H avec le Groupe 2 : Suite et fin du cours "Représentation numérique de l'information" + Exercices d'application

V A C A N C E S         D ' H I V E R

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Troisième trimestre
Date
Prévision ou travail effectué
Changement d'emploi du temps
mercredi 07 mars 2007

S20

1 H en classe entière : Cours "Générateurs de tension et générateurs de courant"

3 H avec le Groupe 1 : Correction de l'évaluation sur l'algèbre de Boole + Exercices d'application sur les "Générateurs de tension et générateurs de courant" + Finalisation des TPE

jeudi 08 mars 2007

S21

3 H avec le Groupe 2 : Correction de l'évaluation sur l'algèbre de Boole + Exercices d'application sur les "Générateurs de tension et générateurs de courant" + Finalisation des TPE

mercredi 14 mars 2007

S21

1 H en classe entière : Correction des exercices d'application du cours sur les "Générateurs de tension et générateurs de courant"

3 H avec le Groupe 1 : Séance 1 d'une nouvelle série de 6 TP :

TP 1 : Prise de mesure en courant continu
TP 2 : Les capteurs
TP 3 : Programmation des feux tricolores
TP 4 : Oscilloscopes et signaux électriques
TP 5 : Câblage d'un circuit logique réel
TP 6 : Simulation logique sous Proteus

jeudi 15 mars 2007

S22

3 H avec le Groupe 1 : Séance 1 d'une nouvelle série de 6 TP
mercredi 21 mars 2007

S22

1 H en classe entière : Cours "Caractéristiques des signaux électriques"

3 H avec le Groupe 1 : TP séance 2

Evaluation le 04 avril 2007 sur les signaux électriques
jeudi 22 mars 2007

S23

Epreuve orale de T.P.E.
mercredi 28 mars 2007

S23

1 H en classe entière : Suite et fin du cours "Caractéristiques des signaux électriques"

3 H avec le Groupe 1 : TP séance 3

jeudi 29 mars 2007

S24

3 H avec le Groupe 2 : TP séance 2
mercredi 04 avril 2007

S24

1 H en classe entière : Evaluation sur les caractéristiques des signaux électriques

3 H avec le Groupe 1 : TP séance 4

jeudi 05 avril 2007

S25

3 H avec le Groupe 2 : TP séance 3
V A C A N C E S         D E         P R I N T E M P S
mercredi 25 avril 2007

S25

1 H en classe entière : Cours "Les tableaux de Karnaugh" 

3 H avec le Groupe 1 : TP séance 5

jeudi 26 avril 2007

S26

2 H avec le Groupe 2 : TP séance 4

2 H en classe entière : conférence sur le thème des énergies renouvelables

mercredi 02 mai 2007

S26

Cours "Conversion de grandeurs physiques en grandeus électriques"

3 H avec le Groupe 1 : TP séance 6

jeudi 03 mai 2007

S27

3 H avec le Groupe 2 : TP séance 5
mercredi 09 mai 2007

S27

1 H en classe entière : Cours "Le comparateur de tension"

3 H avec le Groupe 1 : TP : Etude du régulateur de température pour bains photographiques

jeudi 10 mai 2007

S28

3 H avec le Groupe 2 : TP séance 6
mercredi 16 mai 2007

S28

1 H en classe entière : Cours "Les grandeurs électriques appliquées aux portes logiques"

3 H avec le Groupe 1 : Etude du régulateur de température pour bains photographiques

jeudi 17 mai 2007
Ascension
mercredi 23 mai 2007

S29

1 H en classe entière :

3 H avec le Groupe 1 :

jeudi 24 mai 2007

S29

3 H avec le Groupe 2 :
mercredi 30 mai 2007

S30

1 H en classe entière :

3 H avec le Groupe 1 :

jeudi 31 mai 2007

S30

3 H avec le Groupe 2 :

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Organisation des séances de Génie Electrique dans l'emploi du temps :

Les séances du mercredi sont structurées différemment selon le semestre :

Les séances du jeudi sont également structurées différemment selon le semestre :

 

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Organisation du classeur de Génie Electrique :

L’ensemble des connaissances à acquérir en Génie Electrique en classe de première et de terminale est structuré en 6 domaines d’application dont voici la liste :

1 – Représentation conventionnelle des systèmes

2 – Traitement du signal

3 – Les systèmes logiques

4 – Traitement programmé de l’information

5 – Contrôle de l’énergie

6 – Transmission de l’information

Les 6 premières intercalaires du classeur de Génie Electrique porteront le nom des 6 domaines d’application ci-dessus.

Chaque cours distribué en Génie Electrique contient une information « Domaine d’application » dans son en-tête. Cette étiquette « domaine d’application » indique l’intercalaire du classeur dans laquelle le cours doit être rangé.

En plus des 6 domaines d’application, le classeur de Génie Electrique devra contenir les 4 intercalaires supplémentaires suivantes :

Le classeur de Génie Electrique contient donc 10 intercalaires en tout : les 6 premières servent à structurer les cours dans 6 compartiments différents, et les 4 dernières servent à classer les documents qui ne sont pas des cours.

 Utilisation de l’en-tête des documents :

L’en-tête des documents distribués en Génie Electrique porte un certain nombre d’informations, dont : le titre du document, le domaine d’application (correspond à l’intercalaire du classeur pour les cours), le type de document (Cours, TP, Evaluation, Exercice, etc.), la classe (première ou terminale) et une case Date qui est vide par défaut. Il est vivement conseillé de renseigner systématiquement cette case Date dès la distribution des photocopies, ce qui vous permettra par la suite de classer, de trier, ou de faire référence plus facilement à tel ou tel document. A l'intérieur de chaque intercalaire du classeur les documents doivent être rangés dans l'ordre chronologique en utilisant la case Date indiquée dans l'en-tête.

 

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Liste des documents constituant le classeur d'un élève en Génie Electrique à l'issue de l'année de première,
rangés par dommaine d'application (un domaine d'application = une intercalaire dans le classeur) :


Domaine d'application : Représentation conventionnelle des systèmes


Domaine d'application : Traitement du signal

COURS :

EXERCICES D'APPLICATION :

  • Calcul dans un circuit électrique
  • Le pont diviseur de tension


Domaine d'application : Les systèmes logiques

COURS :

EXERCICES D'APPLICATION :

  • Applications de la logique câblée
  • Sécurité sur une machine automatique
  • Exercices d'application de l'algèbre de Boole
  • Le distributeur automatique de boissons
  • Problèmes de logique utilisant l'algèbre de Boole
  • Exercice de logique combinatoire : Papier Pierre Ciseaux

 

Domaine d'application : Contrôle de l’énergie

COURS :

EXERCICES D'APPLICATION :

  • Applications des actionneurs et des préactionneurs

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Ordre chronologique des chapitres vus dans l'année :

Voici la liste des 8 chapitres vus durant l'année de première. Un chapitre est constitué d'un ensemble de cours, d'exercices d'application, et d'évaluations.

Nom du chapitre
Période de l'année
Caractéristique des systèmes, analyse fonctionnelle, préactionneurs et actionneurs
Septembre
Octobre
Symboles utilisés en électronique, lois fondamentales de l'électricité
Octobre
Novembre
Logique câblée et opérateurs logiques
Novembre
Décembre
Générateurs de tension et de courant, caractéristiques des signaux électriques
Décembre
Janvier
Algèbre de Boole et tableaux de Karnaugh
Janvier
Février
Codage et traitement de l'information numérique
Février
Mars
Captage et traitement de l'information analogique
Mars
Avril
Introduction à la logique séquentielle
Avril
Mai

 

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Lien entre les 6 domaines d’application et les 12 centres d’intérêt du programme de S.I. :

La liste des 12 centres d’intérêt du programme officiel est la suivante :

CI 1 : Fonctionnalités, architecture et structure d’un système pluritechnique
CI 2 : Représentation et schématisation
CI 3 : Motorisation, conversion d’énergie
CI 4 : Guidages et assemblages
CI 5 : Transmission de puissance, transformation de mouvement
CI 6 : Comportement statique et élastique des solides
CI 7 : Comportement dynamique et énergétique des systèmes
CI 8 : Pilotage, contrôle et comportement d’un système pluritechnique
CI 9 : Acquisition et conditionnement des informations
CI 10 : Traitement de l’information
CI 11 : Systèmes logiques (traitement combinatoire et séquentiel) et numériques
CI 12 : Communication et réseaux

Les centres d’intérêt CI 4, CI 5 et CI 6 sont entièrement vus en Génie Mécanique.

Les 9 autres centres d’intérêt, entièrement ou partiellement électrique sont répartis dans les 6 domaines d’application de la manière suivante :

Le domaine d’application :
Contient les centres d’intérêt :
Représentation conventionnelle des systèmes
CI 1 et CI 2
Traitement du signal
CI 9
Les systèmes logiques
CI 11
Traitement programmé de l’information
CI 10
Contrôle de l’énergie
CI 3 CI 7 et CI 8
Transmission de l’information
CI 12

Remarque : le domaine d’application « Contrôle de l’énergie » représente la frontière entre le Génie électrique et le Génie mécanique. Les centres d’intérêt qu’il contient peuvent déborder en Génie mécanique.

 

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