معرفی رشته مهندسی برق
مهندسی برق یکی از شاخه های جدید مهندسی است که به اواخر قرن نوزدهم باز می گردد.
این شاخه مهندسی با فناوری برق سروکار دارد.
فعالیت ها
مهندسان برق بر روی طیف وسیعی از اجزا ، دستگاه ها و سیستم ها، از ریز تراشه های کوچک گرفته تا ژنراتورهای عظیم نیروگاه، کار می کنند.
آزمایش های اولیه با برق شامل باتری های بدوی و بارهای ساکن بود.
با این حال ، طراحی ، ساخت و ساخت واقعی دستگاه ها و سیستم های مفید با اجرای قانون القای مایکل فارادی آغاز شد که اساساً بیان می کند ولتاژ در یک مدار متناسب با سرعت تغییر در میدان مغناطیسی از طریق مدار است.
این قانون در مورد اصول اساسی ژنراتور الکتریکی ، موتور الکتریکی و ترانسفورماتور اعمال می شود. ظهور عصر مدرن با ورود برق به خانه ها، مشاغل و صنایع مشخص شده است که همه آنها توسط مهندسان برق امکان پذیر شده است.
پیشگامان مهندسی برق
از برجسته ترین پیشگامان مهندسی برق می توان به توماس ادیسون (لامپ الکتریکی) ، جورج وستینگهاوس (جریان متناوب) ، نیکولا تسلا (موتور القایی) ، گوگلیمو مارکونی (رادیو) و فیلو تی فارنزورث (تلویزیون) اشاره کرد.
این مبتکران ایده ها و مفاهیم مربوط به برق را به دستگاه ها و سیستم های عملی تبدیل کردند که عصر جدید را آغاز می کنند.
رشته مهندسی برق از ابتدای آغاز به کار خود به چند دسته تخصصی از جمله سیستم های تولید و انتقال نیرو ، موتورها ، باتری ها و سیستم های کنترل منشعب شده است.
زیربخش ها
مهندسی برق همچنین شامل الکترونیک است که خود به تعداد زیرمجموعه های بیشتری نظیر سیستم های فرکانس رادیویی (RF) ، ارتباطات از راه دور ، سنجش از دور ، پردازش سیگنال ، مدارهای دیجیتال ، ابزار دقیق ، صوتی ، تصویری و الکترونیکی منشعب شده است.
رشته الکترونیک با اختراع لوله خلاuum دیود شیر ترمونیک در سال 1904 توسط جان آمبروز فلمینگ متولد شد. لوله خلاuum اساساً با خروج چند برابر از جریان ورودی خود به عنوان تقویت کننده جریان عمل می کند.
این پایه و اساس کلیه وسایل الکترونیکی از جمله رادیو ، تلویزیون و رادار تا اواسط قرن بیستم بود.
بیشتر توسط ترانزیستور جایگزین شد ، که در سال 1947 در آزمایشگاههای AT & T Bell توسط ویلیام شوکلی ، جان باردین و والتر براتین ساخته شد ، و آنها جایزه نوبل فیزیک 1956 را دریافت کردند.
مهندس برق چه کار می کند؟
دفتر آمار کار ایالات متحده اظهار داشت:
“مهندسان برق بر روی تولید تجهیزات الکتریکی مانند موتورهای الکتریکی ، رادار و سیستم های ناوبری ، سیستم های ارتباطی و تجهیزات تولید برق طراحی ، توسعه ، آزمایش و نظارت دارند.”
مهندسان الکترونیک تجهیزات الکترونیکی را طراحی و توسعه می دهند ، مانند سیستم های پخش و ارتباطات – از پخش کننده های موسیقی قابل حمل گرفته تا سیستم های موقعیت یابی جهانی (GPS).”
مهندسان برق امروزی دستگاهها و سیستمهای الکتریکی را با استفاده از اجزای اساسی مانند هادی ، سیم پیچ ، آهن ربا ، باتری ، کلید ، مقاومت ، خازن ، سلف ، دیود و ترانزیستور طراحی می کنند.
تقریباً همه دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی ، از ژنراتورهای نیروگاه برق گرفته تا ریز پردازنده های تلفن شما ، از این چند جز اجزاء اساسی استفاده می کنند.
مهارت های مهندسی برق
مهارتهای انتقادی مورد نیاز در مهندسی برق شامل درک عمیق نظریه الکتریکی و الکترونیکی ، ریاضیات و مواد است.
این دانش به مهندسان این امکان را می دهد تا قبل از اجرای طراحی سخت افزاری ، مدارهایی را برای انجام توابع خاص و مطابقت با الزامات ایمنی ، قابلیت اطمینان و بازده انرژی و پیش بینی نحوه رفتار آنها طراحی کنند.
هر چند گاهی مدارها بر روی “تخته های نان” یا همان صفحه های اولیه مدار ساخته شده بر روی ماشین های کنترل شده عددی رایانه (CNC) برای آزمایش قبل از تولید ساخته می شوند.
کاربرد کامپیوتر در مهندسی برق
مهندسان برق به طور فزاینده ای به سیستم های طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) برای ایجاد شماتیک و ایجاد مدارها اعتماد می کنند.
آنها همچنین از کامپیوتر برای شبیه سازی عملکرد دستگاه ها و سیستم های الکتریکی استفاده می کنند.
از شبیه سازی های رایانه ای می توان برای مدل سازی شبکه برق ملی یا ریزپردازنده استفاده کرد.
بنابراین مهارت در کامپیوتر برای مهندسان برق ضروری است.
سیستم های CAD علاوه بر سرعت بخشیدن به روند تهیه نقشه ها ، طرح های صفحه مدار چاپی (PCB) و طرح اصلی دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی ، امکان تغییر سریع و آسان طرح ها و نمونه سازی سریع با استفاده از دستگاه های CNC را فراهم می کنند.
لیست کاملی از مهارت ها و توانایی های لازم برای مهندسان برق و الکترونیک را می توان در MyMajors.com یافت.
مشاغل و حقوق مهندسی برق
طبق تعریف BLS مهندسان برق و الکترونیک در درجه اول در صنایع تحقیق و توسعه ، شرکت های خدمات مهندسی ، تولیدی و دولت فدرال کار می کنند.
BLS می گوید ، آنها معمولاً در داخل منزل ، در ادارات کار می کنند ، اما ممکن است مجبور شوند برای مشاهده مشکل یا قطعه ای از تجهیزات پیچیده به سایت ها مراجعه کنند.
صنایع تولیدی که مهندسان برق را به کار می گیرند شامل خودرو ، دریایی ، راه آهن ، هوا فضا ، دفاع ، الکترونیک مصرفی ، ساخت و ساز تجاری ، روشنایی ، رایانه ها و قطعات ، ارتباطات از راه دور و کنترل ترافیک است.
موسسات دولتی
موسسات دولتی که مهندسان برق استخدام می کنند شامل بخشهای حمل و نقل ، آزمایشگاههای ملی و ارتش است.
بیشتر مشاغل مهندسی برق حداقل به مدرک کارشناسی مهندسی نیاز دارند.
بسیاری از کارفرمایان ، به ویژه آنهایی که خدمات مشاوره مهندسی ارائه می دهند ، به عنوان یک مهندس حرفه ای نیز به گواهینامه دولتی احتیاج دارند.
بعلاوه ، بسیاری از کارفرمایان نیاز به تأییدیه از موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) یا موسسه مهندسی و فناوری (IET) دارند.
برای ارتقا مدیریت اغلب به مدرک کارشناسی ارشد نیاز است و برای همگام شدن با پیشرفت تکنولوژی ، تجهیزات آزمایش ، سخت افزار و نرم افزار کامپیوتر و مقررات دولتی ، به آموزش و آموزش مداوم نیاز است.
حقوق و دستمزد مهندس برق
بر اساس Salary.com ، از ژوئیه سال 2014 ، محدوده حقوق مهندس برق تازه فارغ التحصیل با لیسانس 55570 تا 73908 دلار است.
محدوده یک مهندس سطح متوسط با مدرک کارشناسی ارشد و پنج تا 10 سال تجربه $ 74،007 تا 108،640 $ و دامنه مهندس ارشد با مدرک کارشناسی ارشد یا دکترا و بیش از 15 سال سابقه کار 97434 $ 138،296 $ است.
آینده مهندسی برق
پیش بینی می شود اشتغال مهندسان برق و الکترونیک از هم اکنون تا سال 2022 4 درصد رشد کند. از طرفی بسیاری از مهندسان باتجربه با مدرک پیشرفته به سمت های مدیریتی ارتقا می یابند و یا کسب و کار خود را راه اندازی می کنند که می توانند حتی درآمد بیشتری کسب کنند.