Électrotechnique

L’électrotechnique se rapporte « aux applications pratiques de l'électricité, à la science étudiant ces applications[1] ». Elle concerne par exemple la production, le transport, la distribution, le traitement, la transformation, la gestion et l’utilisation de l’énergie électrique. Parfois appelée « génie électrique », elle remonte à l'invention d'un électromètre, en 1600, permettant de déterminer la présence des charges électriques et à l'invention par William Gilbert, d'un générateur électrostatique, en 1672, par Otto von Guericke, permettant de séparer des charges électriques avec une machine.

Principaux domaines et métiers

L'une des propriétés de l'électricité est son utilité pour la transmission non seulement de l'énergie mais aussi des données. Ce sont également les premiers domaines dans lesquels l'électrotechnique s'est développée remarquablement. Aujourd'hui, en électrotechnique, les étudiants et les professionnels peuvent se spécialiser et devenir experts dans les grands domaines classiques que sont la technologie de l'énergie électrique, les télécommunications, l'électronique et la technologie d'automatisation. Bien que certains professionnels en électrotechnique se concentrent exclusivement sur une de ces domaines principaux, beaucoup s'occupent d'une combinaison de celles-ci.

Technologie de l’énergie électrique

Ligne électrique d'énergie près d'une voie ferrée en Pologne.

Sous-disciplines ou sujets classiques à l'école:

Production et consommation de l’énergie électrique

Moteur asynchrone 8 kW.

L’électricité peut être employée pour transporter l’énergie d’un point à un autre, elle sert de vecteur énergétique. Il y a d’abord une énergie primaire, entre autres : énergie potentielle de pesanteur (centrale hydroélectrique), nucléaire, thermique(fuel, charbon, biogaz, géothermie…) ou éolien qui peut être transformée en énergie mécanique puis en énergie électrique à l'aide d'un générateur électrique(qui est le fonctionnement inverse d'un moteur). Cette transformation se fait généralement dans une centrale électrique, cependant certains particuliers avec des installations adéquates peuvent produire à petite échelle leur énergie électrique et parfois en vendre à leur fournisseur.

Les panneaux photovoltaïques constituent un cas particulier vis à vis des énergies ci-dessus étant donné qu'ils transforment l'énergie solaire en énergie électrique directement par effet photoélectrique, et ce, sans passer par une énergie mécanique. Néanmoins, l'énergie produite par les panneaux solaires nécessite un traitement grâce à de l'électronique de puissance pour être utilisée dans le réseau de distribution électrique.

Transport de l’énergie électrique

Sur des longues distances, pour le transport de l'énergie électrique, il faut prendre en considération l'effet d'onde, la résistance et la réactance des câbles électriques qui entraîne des pertes suivant la fréquence, la tension ou l’intensité du courant. Les pertes dues à la résistance de la ligne sont appelées « pertes par effet Joule ». Elles dépendent de la section du fil ou du câble, ainsi que de l'intensité du courant transporté. Il faut alors trouver la forme optimale du signal pour transporter l’électricité. On choisit généralement un courant alternatif à très haute tension en triphasé. Le choix d'une tension élevée permet d'abaisser l'intensité du courant et donc de réduire les pertes par effet Joule générées dans le câble durant le transport et ne servant qu'à échauffer l’atmosphère. Il faut aussi prendre en compte la proximité entre conducteurs ou avec la terre, qui génère des capacités parasites générant des pertes par interférences.

Traitement de l’énergie électrique

Le traitement de l'énergie électrique véhiculée peut se faire à des fins de gestion marchande et de sécurité : il s'agit de l'appareillage électrique, ou de la conversion d'énergie : machine électrique, transformateur électrique, électronique de puissance, en sont les principaux constituants.

Télécommunications

Antennes de réception de la télévision.

Sous-disciplines ou sujets classiques à l'école:

Électronique et microélectronique

Électronique du variateur de vitesse ci-dessus.

Sous-disciplines ou sujets classiques à l'école:

Automatisation

Sous-disciplines ou sujets classiques à l'école:

Histoire

Avant le XVIIe siècle

XVIIe et XVIIIe siècles

XIXe siècle

XXe siècle

XXIe siècle

Enseignement et études

Formations

Il existe plusieurs métiers de formation en électrotechnique, comme celui d'électricien. Il y a la possibilité d'une formation complémentaire pour devenir maître électricien[5].

La formation pour devenir technicien en électrotechnique peut être suivie dans un lycée. Un BTS Brevet de technicien supérieur peut être obtenu en deux ans supplémentaires à temps plein en école ou en apprentissage[6].

Études supérieures

Le programme de diplôme universitaire en électrotechnique est créé en à la Technische Hochschule de Darmstadt par Erasmus Kittler[7],[8] Le programme d'études prévoyait un cours de quatre ans avec un examen final (conduisant au diplôme d'ingénieur en électrotechnique). L'électrotechnique est désormais proposée dans le monde entier en tant que programme diplômant dans de nombreuses universités et haute écoles.

Titres universitaires en France et international

Le Bachelor (Bachelor of Engineering ou Bachelor of Science), connu en France sous le nom de licence, est un premier diplôme universitaire. L’appellation d’ingénieur désigne à la fois une fonction et un titre. En France ainsi qu'aux États-Unis, ni le titre, ni la fonction d’ingénieur ne sont protégés par la loi[9],[10] En Allemagne, le premier diplôme universitaire (Bachelor), trois ans à temps plein, avec des cours en technologie ou en sciences naturelles permet à son titulaire de porter le titre d'ingénieur (dans ce cas ingénieur en électrotechnique), un titre protégé par la loi[11],[12],[13]. Après une période d'études supplémentaire le master (Master of Engineering ou Master of Science) peut être obtenu en tant que deuxième diplôme universitaire. Le doctorat en ingénierie en électrotechnique est le plus haut niveau universitaire qui peut être atteint.

Autres titres universitaires reconnus à l'étranger

Les États-Unis, le Canada, l'Australie, Hong Kong et les Pays-Bas reconnaissent également les Associate Degrees avec une durée à temps plein de deux ans, par exemple, dans le domaine de l'électrotechnique, l'AET ou le titre ingénieur-technicien en électrotechnique. L'Associate degree ou diplôme d'ingénieur-technicien est considéré comme diplôme universitaire dans les pays énumérés, mais n'est généralement pas reconnu comme diplôme universitaire ou niveau académique dans d'autres pays, notamment en Europe.

Organisations et instituts

Internationale

Européen

Associations

Internationale

France

Récompenses des associations

Internationale

  • La IEEE Medal of Honor est, depuis 1917, la plus haute récompense de l'IEEE décernée chaque année dans le domaine de l'information et de l'ingénierie en électrotechnique pour des travaux et des carrières exceptionnels.
  • Le prix de Kyoto est un prix annuel qui récompense des réalisations exceptionnelles dans le domaine des sciences et des arts. Avec le prix Nobel, il s'agit de l'une des plus hautes distinctions dans le domaine de la science et de la culture. L'une des disciplines de la catégorie des hautes technologies est l'ingénierie électrique et l'électronique.

Bibliographie

  • Électrotechnique de Théodore Wildi et Gilbert Sibille, 4e édition, éd. Deboeck, 2005.

Notes et références

  1. Définitions lexicographiques et étymologiques de « électrotechnique » du Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales (consulté le 25 septembre 2014).
  2. Voir Effet Edison.
  3. (en) « Electro-magnetic motor », sur patents.google.com (consulté le 15 juillet 2021)
  4. (en) E. L. Owen, « History [origin of the inverter] », IEEE Industry Applications Magazine, vol. 2, no 1,‎ , p. 64-66 (ISSN 1077-2618, e-ISSN 1558-0598, OCLC 4635022067, DOI 10.1109/2943.476602, lire en ligne).
  5. « Quelles différences y a-t-il entre un électricien et un maître électricien ? », sur courrierfrontenac.qc.ca, (consulté le 14 juillet 2021).
  6. « BTS Électrotechnique », sur onisep.fr (consulté le 14 juillet 2021).
  7. (en) « Erasmus Kittler », sur tu-darmstadt.de (consulté le 14 juillet 2021)
  8. (en) Matthew Taylor, « The History of Electrical Engineering - Recognizing electrical engineering as a field of study », sur newengineer.com, (consulté le 14 juillet 2021).
  9. « Le titre d'ingénieur est-il protégé ? », sur esilv.fr, (consulté le 14 juillet 2021)
  10. (en) « IEEE USA : THE USE OF THE TITLE “ENGINEER” », sur ieeeusa.org, (consulté le 14 juillet 2021)
  11. (de) « Ingenieurgesetz IngG: Wann ist man Ingenieur? », sur ingenieur.de (consulté le 15 juillet 2021)
  12. (en) « Ingenieur (Germany) » (consulté le 14 juillet 2021).
  13. (en) « Use of the title “Ingenieur” », sur howtogermany.com (consulté le 14 juillet 2021).
  14. « La normalisation électrotechnique » (consulté le 14 juillet 2021).

Voir aussi

Il existe une catégorie consacrée à ce sujet : Électrotechnique.

Articles connexes