Les entretiens en génie électrique mêlent les fondamentaux (circuits, signaux, puissance), le jugement de conception (pourquoi ce composant, ce qui pourrait tomber en panne) et la sécurité. Pour les postes débutants, attendez-vous à des questions de manuel et à quelques calculs au tableau. Pour les postes expérimentés, attendez-vous à une revue de conception de quelque chose que vous avez construit et à des questions sur le débogage, les tests et les normes.
Voici 24 questions avec leurs réponses. Les domaines spécifiques (puissance, embarqué, RF, commande) approfondiront leurs propres sujets, alors lisez la description de poste et concentrez-vous dessus.
Fondamentaux des circuits
1. Énoncez la loi d'Ohm et les lois de Kirchhoff.
Loi d'Ohm : V = I x R. Loi des nœuds de Kirchhoff : les courants entrant dans un nœud s'annulent. Loi des mailles de Kirchhoff : les tensions autour de toute maille fermée s'annulent. La plupart des analyses de circuits découlent de ces lois.
2. Quelle est la résistance équivalente de deux résistances en série et en parallèle ?
En série : R1 + R2. En parallèle : (R1 x R2) / (R1 + R2). Exemple : 100 ohms et 100 ohms en parallèle donnent 50 ohms.
3. Qu'est-ce qu'un diviseur de tension, et quel est le piège ?
Deux résistances en série aux bornes d'une source donnent une sortie de Vout = Vin x R2 / (R1 + R2). Le piège, c'est la charge : une charge connectée à la sortie modifie le rapport du diviseur, donc la résistance de charge doit être bien plus grande que R2, ou il faut tamponner la sortie.
4. Quelle est la différence entre le courant alternatif et le courant continu, et que sont les valeurs efficaces ?
Le courant continu a une direction constante. Le courant alternatif alterne. La valeur efficace d'une onde sinusoïdale est la valeur crête divisée par la racine carrée de deux, et correspond à la valeur continue qui dissiperait la même puissance dans une résistance. Un réseau de 230 V efficaces a une crête d'environ 325 V.
5. Que se passe-t-il pour un condensateur et une bobine dans un circuit en courant continu et en courant alternatif ?
En courant continu en régime établi, un condensateur se comporte comme un circuit ouvert et une bobine comme un court-circuit. En courant alternatif, l'impédance d'un condensateur est 1 / (2 pi f C), qui diminue avec la fréquence, et l'impédance d'une bobine est 2 pi f L, qui augmente avec la fréquence.
6. Qu'est-ce qu'une constante de temps ?
Pour un circuit RC, c'est R x C : le temps pour que la tension du condensateur atteigne environ 63 pour cent de sa valeur finale lors de la charge. Après environ cinq constantes de temps, elle est proche de sa valeur finale. Pour un circuit RL, c'est L / R.
7. Qu'est-ce qu'un filtre passe-bas, et quelle est sa fréquence de coupure ?
Il laisse passer les basses fréquences et atténue les hautes. Un filtre RC du premier ordre a une coupure (le point à -3 dB) à f = 1 / (2 pi R C). Pour R = 1,6 kilohms et C = 100 nF, cela fait environ 1 kHz.
Analogique et semi-conducteurs
8. Comment fonctionne un amplificateur opérationnel, et quelles sont les règles d'or pour un ampli op idéal en rétroaction négative ?
Un ampli op amplifie la différence entre ses entrées avec un gain très élevé. Avec une rétroaction négative, les deux entrées se trouvent à peu près à la même tension, et aucun courant ne circule dans les entrées. Pour un amplificateur inverseur, le gain est -Rf / Rin. Pour un amplificateur non inverseur, le gain est 1 + Rf / Rg.
9. Quelle est la différence entre un BJT et un MOSFET ?
Un BJT est commandé en courant : un courant de base contrôle un courant de collecteur plus grand. Un MOSFET est commandé en tension : la tension de grille contrôle le canal, et la grille ne consomme presque aucun courant continu. Les MOSFET dominent dans les circuits de commutation et numériques, et les BJT restent utilisés dans certaines applications analogiques et à fort gain.
10. Que fait une diode, et à quoi sert une diode Zener ?
Une diode conduit dans un seul sens, avec une chute de tension directe d'environ 0,6 à 0,7 V pour le silicium. Une diode Zener est conçue pour conduire en inverse à une tension définie, elle sert donc de référence de tension simple et d'écrêtage.
11. Pourquoi utilise-t-on des résistances de tirage (pull-up) ?
Pour définir un niveau logique quand rien ne pilote une ligne, par exemple sur une sortie à drain ouvert ou une entrée de bouton, afin que l'entrée ne reste pas flottante. Une valeur typique se situe entre 4,7 et 10 kilohms, selon la vitesse et la consommation.
12. Quel est le rôle d'un condensateur de découplage ?
Il se place près de la broche d'alimentation d'un circuit intégré et fournit de brèves pointes de courant, ce qui stabilise la tension d'alimentation et réduit le bruit. Un choix typique est un céramique de 100 nF près de chaque broche, plus de gros condensateurs de réserve à proximité.
Puissance
13. Quelle est la différence entre la puissance active, réactive et apparente ? Qu'est-ce que le facteur de puissance ?
La puissance active (en watts) produit un travail utile. La puissance réactive (en vars) oscille entre les inductances et les condensateurs. La puissance apparente (en voltampères) est la somme vectorielle. Le facteur de puissance est le rapport entre la puissance active et la puissance apparente. Un facteur de puissance faible signifie un courant plus élevé pour une même puissance active, ce qui augmente les pertes et nécessite un équipement plus volumineux.
14. Pourquoi utilise-t-on le courant triphasé ?
Il fournit une puissance constante avec un couple plus régulier dans les moteurs, consomme moins de conducteur pour une même puissance que le monophasé, et est plus efficace pour les fortes charges. Dans un système triphasé équilibré, la tension de ligne vaut racine de trois fois la tension de phase.
15. Comment fonctionne un transformateur, et quelles sont ses pertes ?
Deux bobines sur un noyau partagent un champ magnétique, de sorte qu'une tension alternative sur l'une produit une tension sur l'autre proportionnelle au rapport de spires. Les pertes comprennent les pertes cuivre dans les enroulements et les pertes fer dues à l'hystérésis et aux courants de Foucault. Il ne fonctionne pas en courant continu.
16. Quelle est la différence entre un régulateur linéaire et un régulateur à découpage ?
Un régulateur linéaire dissipe l'excédent de tension sous forme de chaleur, ce qui donne un rendement faible lorsque l'écart est important, mais il est simple et peu bruyant. Un régulateur à découpage commute rapidement l'entrée avec une inductance et un condensateur, ce qui le rend plus efficace mais plus bruyant et plus complexe.
17. Comment dimensionneriez-vous un fusible ou un conducteur ?
Il faut examiner le courant nominal et maximal, la température ambiante et le code ou la norme applicable. Un fusible doit protéger le fil, pas seulement la charge, donc son calibre doit être inférieur au courant admissible du fil. Respectez le code électrique local.
Numérique, embarqué et signaux
18. Que sont les temps de setup et de hold ?
Le temps de setup est la durée pendant laquelle les données doivent être stables avant le front d'horloge. Le temps de hold est la durée pendant laquelle elles doivent rester stables après. Les violer peut provoquer une métastabilité, où la sortie est imprévisible.
19. Qu'est-ce que le théorème de Nyquist ?
Pour reconstruire un signal sans repliement spectral, la fréquence d'échantillonnage doit être supérieure au double de la fréquence la plus élevée du signal. En pratique, on ajoute un filtre anti-repliement avant le CAN.
20. Quelles sont les interfaces série courantes et en quoi diffèrent-elles ?
| Interface | Fils | Remarques |
|---|---|---|
| UART | TX, RX | Asynchrone, point à point, nécessite un débit en bauds identique |
| SPI | Horloge, MOSI, MISO, chip select | Rapide, full duplex, un chip select par périphérique |
| I2C | SDA, SCL | Deux fils, plusieurs périphériques par adresse, résistances de tirage nécessaires, plus lent |
Conception, débogage et sécurité
21. Un circuit fonctionne sur la paillasse mais tombe en panne sur le terrain. Que vérifiez-vous ?
La plage de température, les variations d'alimentation, le bruit et les interférences électromagnétiques, la mise à la masse, la fiabilité des connecteurs, la tolérance des composants et les décharges électrostatiques. Je reproduirais la panne, je mesurerais à l'oscilloscope et je modifierais une chose à la fois.
22. Comment déboguez-vous une carte qui ne s'allume pas ?
Vérifiez l'alimentation et la connexion d'entrée, cherchez un court-circuit au multimètre, contrôlez la présence de chaleur avec une caméra thermique ou au toucher avec une alimentation limitée, vérifiez les sorties du régulateur et la ligne de reset, et inspectez les joints de soudure. Utilisez une alimentation de paillasse à courant limité pour qu'un court-circuit ne cause pas de dégâts.
23. Quelles procédures de sécurité suivez-vous ?
La consignation avant toute intervention sur un équipement, la vérification de l'absence de tension au multimètre, le port des EPI adaptés, l'utilisation d'outils isolés, le respect des distances d'arc électrique et des procédures de l'entreprise, et jamais de travail sous tension sauf si c'est autorisé et planifié. La sécurité passe avant le planning.
24. Parlez-moi d'une conception dont vous êtes fier.
« J'ai conçu une carte de surveillance de batterie pour un instrument portable. L'exigence était un an de veille sur une pile bouton. J'ai choisi un régulateur à faible fuite et des modes de veille, mesuré 8 microampères en veille, et testé sur toute la plage de température. Le premier prototype présentait un chemin de fuite via une résistance de tirage, que j'ai identifié avec une sonde de courant et corrigé dans la révision suivante. »
Choisissez votre propre projet avec l'exigence, vos choix, un problème et le résultat.
Calculs au tableau à travailler
| Tâche | Vérification |
|---|---|
| Résistances en parallèle et en série | Résistances de 1 et 2 kilohms |
| Fréquence de coupure d'un RC passe-bas | f = 1 / (2 pi R C) |
| Gain d'un ampli op | Inverseur versus non inverseur |
| Puissance dans une résistance | P = I au carré x R = V au carré / R |
| Résistance pour LED | R = (Valim - Vf) / I |
Comment se préparer
Reprenez les fondamentaux avec un crayon et du papier, et assurez-vous de pouvoir expliquer chaque réponse avec des mots simples. Préparez une présentation détaillée d'un projet, en incluant les échecs. Passez en revue les normes applicables au poste, telles que IEC, IEEE ou NEC. Pour les volets comportementaux, consultez nos questions de résolution de problèmes, nos questions situationnelles et notre guide pour les responsables de programme technique pour les projets transverses.
Entraînez-vous à expliquer à voix haute et relisez la transcription pour repérer les étapes que vous avez sautées. Respectez les règles de l'employeur concernant les outils d'IA lors de tout entretien en direct.
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