POUR COMPRENDRE
La première raison qui pousse à simuler des circuits électriques, c’est de vouloir comprendre le fonctionnement d’un montage. Prenons, par exemple, le cas d’un montage en pont de diodes, sur charge RC. Quels sont les intervalles de conduction de chaque diode ? Quand le condensateur se charge-t-il ? Toutes ces questions trouvent leurs réponses en observant les allures des courants et tensions du montage. Certains phénomènes, difficiles à observer en réalité (pic d’intensité au démarrage d’un moteur, échanges d’énergie dans un circuit RLC),sont facilement observables par simulation.
POUR PREVOIR
(... et prévenir !)
Le montage que j’ai en tête est-il réalisable dans la réalité ? Quelles seront les valeurs maximales des courants et tensions dans les composants ? Quelles puissances devront-ils dissiper ? Simulez, et vous aurez la (les) réponse(s) !
Ici, la simulation anticipe l’expérimentation, afin de la faciliter (choix des composants), et de la sécuriser.
POUR COMPARER
La simulation peut également venir après l’expérimentation. L’objectif alors est de comparer les résultats, à des fins de validation d’un modèle par exemple. Car avec la simulation est abordée inévitablement la question de la modélisation d’un composant.
POUR DES RAISONS ECONOMIQUES
Dans l’enseignement notamment, l’argument économique a son importance ! Certains montages sont très gourmands en composants, alimentations, charges (un onduleur en pont nécessite, au minimum, quatre transistors, plus leurs commandes (pleine onde, MLI...),etc...). L’investissement n’est pas toujours justifié (utilisation unique dans l’année, budget de fonctionnement limité... Les raisons ne manquent pas !). Se tourner vers la simulation permet alors de substantielles économies, surtout avec des logiciels en versions d’évaluation... gratuites !
POUR MOTIVER NOS ELEVES
La motivation des élèves est primordiale pour leur réussite ! Varier les types de TP peut éviter de tomber dans la routine... L’utilisation de l’outil informatique, souvent bien apprécié et bien maîtrisé, peut remotiver des élèves parfois un peu perdus ou tétanisés devant les montages. Et avec des solutions logicielles gratuites, les plus motivés pourront aller jusqu’à refaire chez eux le travail fait en classe !
En conclusion, la simulation ne s’oppose pas à l’expérimentation, comme on le lit parfois. Elle la complète, l’enrichit, et ne doit en aucun cas se substituer à celle-ci.Il faut donc développer la simulation dans l’enseignement, même s’il existe quelques freins (économiques, linguistiques, complexité...) . Certains peuvent être levés (utilisation de logiciels gratuits ou en versions d’évaluation), d’autres non (l’usage de l’anglais). D’autres enfin, comme la complexité (relative ou non, suivant le logiciel), seront d’autant plus faibles, qu’il existera des aides à la prise en main du logiciel. C’est ce que j’essaie de faire modestement dans les quelques pages qui suivent...