معرفی مهندسی برق

مهندسی برق

با نگاهی اجمالی به صنعت در می‌یابیم که در ابتدا ( از رنسانس تا قرن بیستم) تمام ابزارها و صنایع، مکانیکی بوده اند و مهندسی عموما به طراحی و ساخت این وسایل مکانیکی اطلاق می‌شد؛ اما با به کارگیری الکتریسیته در صنایع، از حجم ابزارها و دستگاه‌ها کاسته شد و صنایع پیچیده تر شد. رشته ی برق در آغاز با مکانیک همراه بود و الکترومکانیک خوانده می‌شد؛ اما با رشد و پیشرفت چشم گیر، این رشته راه خود را از مکانیک جدا کرد و به عنوان رشته ای مستقل مطرح شد. به جرأت می‌توان ادعا کرد که علم و صنعت پیشرو در نیم قرن اخیر، رشته ی مهندسی برق بوده است. با توجه به وسعت صنعت برق و پیشرفت زیاد آن، این رشته خود به چند گرایش تقسیم شده است. کامپیوتر به عنوان وسیله ای الکترونیکی، از مصنوعات و تولیدات رشته ی برق است. در گذشته، مسایل مربوط به کامپیوتر در رشته ی برق مطرح می‌شد؛ اما با گسترش و تعمیق روز افزون آن، اینک از رشته ی برق جدا شده و به عنوان رشته ای مستقل مطرح است. رشته ی برق در مقطع کارشناسی به چهار گرایش: مخابرات، کنترل، قدرت و الکترونیک تقسیم می‌شود. دانشجویان در ابتدا بدون تعیین متقاضیان هر گرایش پس از گذراندن درس های پایه و اصلی، با توجه به معدل درس های گذرانده شده و ظرفیت و توان علمی هر دانشکده به انتخاب گرایش می‌پردازند. تفاوت این گرایش‌ها چیزی در حدود 20 واحد درسی است زیرا در مسایل کاربردی هر چهار نوع تخصص مورد نیاز است و این تفکیک در مسایل علمی اعتباری ندارد.

1. گرایش مخابرات:

شبکه ی مخابراتی مثل سلسله ی اعصاب انسان جامعه ی جهانی را تشکیل می‌دهد. تخصص در زمینه ی شناخت، نحوه ی عملکرد و چگونگی نگهداری و بهره برداری، تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم های مخابراتی، از شناخت و اهمیت بسزایی برخوردار است. هدف اصلی رشته ی مخابرات، انتقال اطلاعات است. این اطلاعات به سه شکل صوتی، تصویری و داده (DATA) است. در میان تمام گرایش های برق، گرایش مخابرات بیشترین خصلت ریاضی را دارد و تمام تئوری‌ها در قالب ریاضیات پیشرفته در آن مطرح می‌شود. دو درس "آمار و احتمالات" و "الکترومغناطیس" از درس های بنیادی این رشته اند.

2. گرایش کنترل:

همان طور که از نام گرایش بر می‌آید، هدف این علم، کنترل رفتار سیستم های مختلف با توجه به ورودی های داده شده است. در تمامی سیستم ها، مساله ی کنترل اتوماتیک تغییر رفتار سیستم برای نزدیک کردن پاسخ های آن به مقادیر مطلوب، همواره مورد نظر است. مثل کنترل دمای یک کوره، کنترل دور الکتروموتور، کنترل موشک، کنترل هواپیما و سفینه، کنترل ارتفاع آب و کنترل جریان و ولتاژ یک سیستم و نظایر این ها. در این علم، با روش های کنترل یک سیستم سر و کار داریم؛ نه با خود سیستم. ضروری است یک دانشجوی کنترل از پایه ی ریاضی و دانش کامپیوتری قوی برخوردار باشد.

3. گرایش قدرت:

موضوع اصلی این گرایش تولید، انتقال، توزیع و تبدیل انرژی الکتریکی است. مهندسی سیستم های قدرت و ماشین های الکتریکی، دو شاخه کلاسیک این گرایش هشتند که در آن‌ها مسایلی نظیر بررسی، طراحی، بهره برداری، کنترل و حفاظت سیستم های قدرت و اجزای آن مورد مطالعه قرار گرفته، اصول کاری و طراحی انواع ماشین های الکتریکی آموزش داده می‌شود. بررسی قواعد و قوانین حاکم بر موتورها و ژنراتورها در زمره ی مطالبی است که یک مهندس قدرت برای کار در زمینه های فوق باید از آن اطلاع کافی داشته باشد. از دیگر وظایف یک مهندس قدرت، آشنایی با روش های توزیع و پخش جریان در یک کارخانه، ساختمان یا یک منطقه یا یک شهر است. از آن چه گفته شد، عملی بودن و کاربردی بودن درس های مربوط به این گرایش معلوم می‌شود و می‌توان حدس زد که بازار کار وسیعی دارد.

4. گرایش الکترونیک:

الکترونیک، علم و تکنولوژی عبور ذرات باردار در یک گاز یا یک خلاء یا یک نیمه هادی است. به عبارتی، مطالعه اثرات مطلوب مورد نظر را انجام می‌دهد. الکترونیک نوین، به وجود آورنده ی سیستم‌ها و ابزارهای پیچیده ای است که در بسیاری از مصارف زندگی روزمره و شاخه های مختلف صنعت، پزشکی و مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. مباحث درسی در رشته ی الکترونیک به دو دسته ی کلی، دیجیتال و آنالوگ قابل تقسیم است. در مباحث دیجیتال همه ی دیتاها به صورت کد (0 یا 1) بیان می‌شود که کد صفر معرف ولتاژ صفر و کد 1 معرف ولتاژ 5+ ولت است. ولی در مباحث آنالوگ اطلاعات می‌توانند دانه های ولتاژی مختلفی را در بر داشته باشند (محدودیتی ندارد). مباحث دیجیتال مهندسی برق الکترونیک را به رشته کامپیوتر نزدیک کرده است. پرداختن به فیزیک و تکنولوژی، ساخت نیمه هادی‌ها و طراحی مدارهای مجتمع میکروالکترونیک، در مقطع فوق لیسانس گرایش الکترونیک صورت می‌گیرد؛ ولی از آنجا که تکنولوژی، ساخت بسیار پیشرفته ای دارند که مستلزم هزینه و سرمایه گذاری زیادی است، در درس ساختار و زبان ماشین، اصول ساختمان داخلی کامپیوتر و نحوه ی کار آن‌ها و چگونگی برنامه نویسی به زبان ماشین آموزش داده می‌شود. اینک با تجمع آی سی های مختلف و برنامه نویسی آن ها، میکروپروسسورها که قلب کامپیوتر هستند، ساخته می‌شود. گرایش الکترونیک به گرایش سخت افزار نزدیک می‌شود و دانشجویان برق می‌توانند با انتخاب درس های اختیاری به مسایل الکترونیکی کامپیوتر بپردازند.

منبع: tebyan.net