درباره ي رشته مهندسي برق

دپارتمان آموزش مجازی شرکت جهت علاقه مندان به این دوره ی آموزشی توضیحاتی در این رابطه ارائه داده است. جهت ثبت نام در این دوره کوتاه مدت آموزشی و در یافت گواهینامه آموزشی معتبر در این زمینه به قسمت ( ثبت نام دوره ) مراجعه فرمائید. باتشکر
معرفی اولیه رشته مهندسی برق     
مهندسی برق:
یکی از بهترین تعریف هایی که از مهندسی برق شده است، این است که محور اصلی فعالیت های مهندسی برق، تبدیل یک سیگنال به سیگنال دیگر است. که البته این سیگنال ممکن است شکل موج ولتاژ یا شکل موج جریان و یا ترکیب دیجیتالی یک بخش از اطلاعات باشد. مهندسی برق دارای چهار  گرایش است که در زیر بطور اجمالی به بررسی آنها می پردازیم و در قسمت معرفی گرایشها به تفصیل در مورد هر کدام صحبت خواهیم کرد.
مهندسی برق- الکترونیک: الکترونیک علمی است که به بررسی حرکت الکترون در دوره گاز، خلاء و یا نیمه رسانا و اثرات و کاربردهای آن می پردازد. با توجه به این تعریف، مهندس الکترونیک در زمینه ساخت قطعات الکترونیک و کاربرد آن در مدارها، فعالیت می کند. به عبارت دیگر، زمینه فعالیت مهندسی الکترونیک را می توان به دو شاخه اصلی “ساخت قطعه و کاربرد مداری قطعه” و “طراحی مدار” تقسیم کرد.
مهندسی برق- مخابرات: مخابرات، گرایشی از مهندسی برق است که در حوزه ارسال و دریافت اطلاعات فعالیت می کند. مهندسی مخابرات با ارائه نظریه ها و مبانی لازم جهت ایجاد ارتباط بین دو یا چند کاربر، انجام عملی فرایندها را به طور بهینه ممکن می سازد. پس هدف از مهندسی مخابرات، پرورش متخصصان در چهار زمینه اصلی این گرایش است شامل فرستنده، مرحله میانی، گیرنده و گسترش شبکه که گستره هر کدام عبارتند از:
فرستنده: شامل آنتن، نحوه ارسال و…
مرحله میانی: شامل خط انتقال و محاسبات مربوط و
گیرنده: شامل آنتن، نحوه دریافت، تشخیص و…
گسترش شبکه: مشتمل بر تعمیم خط ارتباطی ساده، ادوات سویچینگ ، ارتباط بین مجموعه کاربرها و…
مهندسی برق- کنترل: کنترل، در پیشرفت علم نقش ارزنده ای را ایفا می کند و علاوه بر نقش کلیدی در فضاپیماها و هدایت موشکها و هواپیما، به صورت بخش اصلی و مهمی از فرایندهای صنعتی و تولیدی نیز درآمده است. به کمک این علم می توان به عملکرد بهینه سیستمهای پویا، بهبود کیفیت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش میزان تولید، ماشینی کردن بسیاری از عملیات تکراری و خسته کننده دستی و نظایر آن دست یافت. هدف سیستم کنترل عبارت است از کنترل خروجیها به روش معین به کمک ورودیها از طریق اجزای سیستم کنترل که می تواند شامل اجزای الکتریکی، مکانیک و شیمیایی به تناسب نوع سیستم کنترل باشد.
ماهیت
انرژی اگر بنیادی ترین رکن اقتصاد نباشد، یکی از ارکان اصلی آن به شمار می آید و در این میان برق به عنوان عالی ترین نوع انرژی جایگاه ویژه ای دارد. تا جایی که در دنیای امروز میزان تولید و مصرف این انرژی در شاخه تولید، شاخص رشد اقتصادی جوامع و در شاخه خانگی و عمومی یکی از معیارهای سنجش رفاه محسوب می شود.
دانش آموختگان این رشته می توانند در زمینه های طراحی، ساخت، بهره برداری، نظارت، نگهداری، مدیریت و هدایت عملیات سیستم ها عمل نمایند.
برق دانش تحلیل و بررسی ریاضی پدیده‌هایی فیزیکی است که به نحوی به بارهای الکتریکی و حرکت و آثار آن‌ها (از قبیل جریان الکتریکی، پتانسیل الکتریکی، میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی، موج الکترومغناطیسی، نیروی الکتریکی، نیروی مغناطیسی) مربوط می‌شوند
رشته های مشابه و نزدیک به این رشته
.در برخی از دانشگاهها رشته مهندسی پزشکی را یکی از گرایش های مهندسی برق به شمار می آورند
و … رشته هایی از قبیل مهندسی علمی – کاربردی برق، کاردانی فنی برق، دبیر فنی برق – قدرت
پیوند عمیقی بین این رشته و دانش کامپیوتر وجود دارد که غیرقابل انکار است.
با توجه به حجم بازار الکترونیک و بازار صنعت نیمه رسانا در دنیا و نیز کشور ما که رشد ۷% و ۱۵% دارد، لذا آینده روشنی برای این رشته پیش بینی می کنند چه از لحاظ بازار کار بر صنعت های شغلی و چه از نظر تحققات علمی.
مانع رشد صنعت الکترونیک و میکروالکترونیک در دنیا نه سرمایه است و نه فن آوری و نه بازار. البته همه اینها محدودیت ایجاد می کند ولی فعالً محدودیت اصلی که اجازه نمی دهد کار از حدی جلوتر برود ،نیروی کار کیفی است.
آنچه خواندید نظر قائم مقام فنی یکی از بزرگترین مجموعه های میکروالکترونیک بلژیک است و بیانگر آن است که امروزه برای موفقیت در مهندسی برق گرایش الکترونیک باید از سطح علمی و مهارت فنی خوبی برخوردار بود.
دکتر فتوت احمدی استاد مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف نیز در تایید همین سخن می گوید:
برای مثال در طراحی آی سی ها احتیاج به سرمایه گذاری عمده ای نیست، بلکه هوشمندی طراح و دانش فنی خوب، بسیار اهمیت دارد.
توانایی‌های مورد نیاز و قابل توصیه رشته مهندسی برق    
توانایی های مورد نیاز و قابل توصیه
توانایی علمی: “مهندسی برق نیز مانند مابقی رشته های مهندسی بر مفاهیم فیزیکی و اصول ریاضیات استوار است و هر چه دانشجویان بهتر این مفاهیم را درک کنند، می توانند مهندس بهتری باشند. در این میان گرایش الکترونیک وابستگی شدیدی به فیزیک بخصوص فیزیک الکترونیک و فیزیک نیمه هادی ها دارد. در گرایش مخابرات نیز درس فیزیک اهمیت بسیاری دارد زیرا دروس اصلی این رشته بخصوص در شاخه میدان شامل الکترومغناطیس و امواج می شود.
داشتن ضریب هوشی بالا و تسلط کافی بر ریاضیات، فیزیک و زبان خارجی از ضرورتهای ورود به این رشته است.
علاقمندیها:
دانشجوی برق باید ذهنی خلاق و تحلیل گر داشته باشد. همچنین به کار با وسایل برقی علاقه داشته باشد چون گاهی اوقات با دانشجویانی روبرو می شویم که در ریاضی و فیزیک قوی هستند اما در کارهای عملی ضعیف اند. چنین دانشجویانی برای رشته های مهندسی مناسب نیستند و بهتر است رشته های ذهنی و انتزاعی مثل ریاضی یا فیزیک را انتخاب کنند.
فرصت های شغلی رشته مهندسی برق    
آینده شغلی، بازار کار، درآمد
امروزه با توسعه صنایع کوچک و بزرگ در کشور، فرصت‌های شغلی زیادی برای مهندسین برق فراهم شده‌است و اگر می‌بینیم که با این وجود بعضی از فارغ التحصیلان این رشته بیکار هستند، به دلیل این است که این افراد یا فقط در تهران دنبال کار می‌گردند و یا در دوران تحصیل به جای یادگیری عمیق دروس و در نتیجه کسب توانایی‌های لازم، تنها واحدهای درسی خود را گذرانده‌اند.
همچنین یک مهندس خوب باید، کارآفرین باشد یعنی به دنبال استخدام در موسسه یا وزارتخانه‌ای نباشد بلکه به یاری آگاهی‌های خود، نیازهای فنی و صنعتی کشور را یافته و با طراحی سیستم‌ها و مدارهای خاصی این نیازها را برطرف سازد. کاری که بعضی از فارغ التحصیلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نیز بوده‌اند.”
زمینه‌های اشتغال
وضعیت نیاز کشور به هر گرایش
گرایش مخابرات
مهندسی برق شاخه ی مخابرات دارای سه گرایش مخابرات میدان ، مخابرات سیستم و مخابرات رمز است . دانشجویان گرایش مخابرات سیستم عمدتا در طراحی سیستم های مخابراتی فعالیت می‌کنند.طراحی سیستم‌های رادار و جنگ الکترونیک که جزو پروژه‌های نظامی محسوب می‌شوند ، از زمینه ها ی ویژه‌ی کاربرد گرایش مخابرات سیستم هستند. طراحی شبکه‌های مخابراتی جهت ارتباط اطلاعاتی(مانند شبکه های ارتباطی بانک ها) و نصب و راه اندازی شبکه‌های ارتباط از راه دور (موبایل ) نیز در تخصص دانشجویان این گرایش است. دانشجویان گرایش مخابرات میدان در زمینه‌ی طراحی اجزای فرستنده – گیرنده های مخابراتی مانند طراحی آنتن‌ها ، طراحی موج بر و شبیه سازی آن‌ها تخصص دارند. گرایش رمز در زمینه‌ی مخابرات امن که از مسائل حیاتی در پروژه های نظامی است، کاربرد دارد. تهیه‌ی پروتکل های مخابرات امن و تست و ارزیابی میزان امنیت شبکه‌های مخابراتی نیاز به متخصصان در این زمینه دارد. بحث طراحی امنیتی کارت‌های هوشمند که در راستای ایجاد دولت الکترونیک نقش اساسی دارد در زمره‌ی فعالیت‌های مهم این گرایش است. در مجموع دانشجویان هر سه گرایش نیازهای مخابراتی پروژه‌های نظامی را تامین می کنند اگر چه زمینه‌ی انجام پروژه‌های مخابراتی غیر نظامی هم که نمونه‌هایی از آن‌ها آورده شد، برای متخصصان این رشته جود دارد.
گرایش الکترونیک
مهندسی برق شاخه‌ی الکترونیک دارای سه گرایش طراحی آنالوگ، مدارهای دیجیتال، ادوات میکرو و نانو الکترونیک است. طراحی آنالوگ، گرایشی است که در گذشته‌ی نه چندان دور به عنوان نمادی برای یک مهندس الکترونیک بوده است. به گونه‌ای که وقتی نامی از مهندس الکترونیک برده می‌شد، مدارات الکترونیکی آنالوگ شامل سلف، خازن، مقاومت و تقویت کننده‌های عملیاتی در ذهن تداعی می‌شد. امروزه این شاخه از مهندسی الکترونیک با حفظ کاربری خود در طراحی مدارهای آنالوگ برای استفاده در وسایل خانگی، سیستم‌های ارتباطی و پروژه‌های عمدتا تجاری به تدریج شاخص بودن خود را از دست می‌دهد. برتری ویژه‌ی سیستم‌های دیجیتال بر آنالوگ، امروزه باعث شده تمایل بسیاری برای طراحی بر پایه‌ی سیستم‌های دیجیتال به‌وجود آید و اگر این عصر را عصر دیجیتال بگوییم، سخنی به گزافه نگفته‌ایم. مهندس برق در شاخه‌ی الکترونیک دیجیتال در کنار مهندسین مخابرات در انجام پروژه‌های مخابراتی و پیاده‌سازی بهینه‌ی طرح‌های مخابراتی نقش عمده‌ای ایفا می‌کند.
طراحی بردهای FPGA، طراحی بردهای کنترلی با استفاده از میکرو کنترلرهای عمومی یا خاص از جمله فعالیت‌هایی است که در تخصص این گرایش است. علاوه بر کاربردهای نظامی، با توجه به دیجیتالی شدن اکثر وسایلی که به صورت روزمره با آن ها سروکار داریم، نیاز ویژه‌ای در کشور به مهندسین توانا در این زمینه دیده می‌شود. گرایش ادوات میکرو – نانو الکترونیک از گرایش‌های نو ظهور است که بحث‌های آن در مرزهای دانش واقع است. بیشتر فعالیت‌ها در این زمینه در کشور جنبه‌ی تحقیقاتی دارد و از اهداف تاسیس چنین گرایشی در کشور نیز رشد علمی و پرورش نسلی از دانشمندان متخصص در زمینه ی تکنولوژی‌های نانو است. این گرایش در حال حاضر در برخی دانشگاه‌های مطرح کشور از جمله دانشگاه شریف و دانشگاه تهران ارائه می‌شود و فعالیت‌های تحقیقاتی آن به آزمایشگاه‌های موجود در این دانشگاه‌ها محدود است.
گرایش قدرت
مهندسی برق شاخه‌ی قدرت دارای دو گرایش ماشین‌های الکتریکی و سیستم‌های قدرت است. مهندسین قدرت در گرایش سیستم‌های قدرت و طراحی و نظارت بر شبکه‌ی قدرت تخصص دارند. با توجه به نیاز روز افزون کشور به انرژی برق و توسعه‌ی شبکه‌ی برق از این جهت کشور به متخصصان این گرایش نیازمند است. این مهندسین در طراحی نیروگاه‌ها و مشاوره در زمینه‌ی احداث نیروگاه‌هایی که با انرژی‌های نو کار می‌کنند، توانمند هستند. در گرایش ماشین‌های الکتریکی، طراحی موتورهای الکتریکی مورد استفاده در صنایع مختلف، مشاوره در نصب و راه اندازی ژنراتورهای نیروگاهی، طراحی درایو (مدارهای الکترونیک قدرت مورد استفاده جهت راه اندازی و کنترل ماشین‌های الکتریکی) در تخصص مهندسین این گرایش است.
 اطلاعات دانشگاهی رشته مهندسی برق    
این رشته در دانشگاه‌های ایران به پنج گرایش تقسیم می‌شود که عبارت‌اند از:
•    مهندسی مخابرات
•    مهندسی کنترل
•    مهندسی الکترونیک
•    مهندسی قدرت
•    مهندسی پزشکی، بیوالکتریک
به تازگی دانشگاه صنعتی شریف گرایش سیستم‌های دیجیتال را به ۵ گرایش فوق اضافه کرده‌است و در این دانشگاه مهندسی برق در مقطع کارشناسی در ۶ گرایش تدریس می‌شود.
همچنین در دانشگاه صنعت آب و برق گرایش شبکه‌های انتقال و توزیع تدریس می‌شود که این گرایش تخصصی مخلوطی از گرایش قدرت و مباحث مربوط به شبکه سراسری برق و مدیریت توزیع و مصرف می‌باشد.
در ایران مهندسی قدرت نسبت به بقیه بازار کار بهتری دارد و بیشتر شرکت‌ها این مهندسی را بیشتر اعلام نیاز می‌نمایند. در برخی از دانشگاه‌های کشورهای اروپایی و آمریکا، دانشکدهٔ کامپیوتر هم جزیی از دانشکدهٔ برق می‌باشد.
گرایش‌های مقطع کارشناسی در ایران
رشته مهندسی برق در مقطع کارشناسی دارای ۴ گرایش الکترونیک، مخابرات، کنترل و قدرت است. البته گرایش‌های فوق در مقطع لیسانس تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند و هر گرایش با گرایش دیگر تنها در ۴۰ واحد یا کمتر متفاوت است. و حتی تعدادی از فارغ التحصیلان مهندسی برق در بازار کار جذب گرایش‌های دیگر این رشته می‌شوند.
گرایش مخابرات
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه‌ای به نقطه دیگر است که این اطلاعات می‌تواند صوت، تصویر یا داده‌های کامپیوتری باشد.
مخابرات، گرایشی از مهندسی برق است که در حوزه ارسال و دریافت اطلاعات از روش‌های موجی و مخابراتی فعالیت می‌کند. گرایش مخابرات با ارائه نظریه‌ها و مبانی لازم جهت ایجاد ارتباط بین دو یا چند کاربر، انجام عملی فرایندها را به طور بهینه ممکن می‌سازد.
مخابرات از دو مبحث عمده یعنی میدان و سیستم تشکیل می‌شود.
در مبحث میدان، مهندسان با مفاهیم میدان‌های مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و غیره آشنا می‌شوند تا بتوانند مناسبترین وسیله را برای انتقال موجی از نقطه‌ای به نقطه دیگر پیدا کنند.
در مبحث سیستم، نیز مهندسان با طراحی فلیترهای مختلف که می‌توانند امواج مزاحم شامل صوت یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت کنند به فعالیت می‌پردازند.
مخابرات ۲، میدان و امواج، الکترونیک ۳، مدارهای مخابراتی، آنتن‌ها و انتشار امواج، مایکروویو، اصول میکروکامپیوتر از جمله دروس اصلی گرایش مخابرات محسوب می‌شوند.
گرایش کنترل
اگر بخواهیم یک تعریف کلی از کنترل ارائه دهیم، می‌توانیم بگوییم که هدف این علم، کنترل متغیرهای اساسی سیستم (که متغیرهای خروجی می‌تواند تنها بخشی از این متغیرها باشد) بر مبنای برخی ملاکهای مطلوب می‌باشد. این ملاکها می‌تواند شامل سرعت، زمان، مصرف سوخت و… باشد. به عنوان یک مثال ساده می‌توان کنترل زمان اوج گیری یک هواپیمای جنگنده را در نظر گرفت. زاویه پره‌ها، میزان سوخت تزریقی و سایر متغیرهای تاثیرگذار بایستی با روشهای ریاضی محاسبه شده تا بتوان به خوبی این زمان را کاهش داد.
کنترل، در پیشرفت علوم دیگر نقش ارزنده‌ای را ایفا می‌کند. به طور کلی می‌توان گفت مهندسی کنترل حلقه اتصال میان مهندسی برق و رشته‌های دیگر می‌باشد. علاوه بر نقش کلیدی در فضاپیماها و هدایت موشک‌ها و هواپیماها، به صورت بخش اصلی و مهمی از فرآیندهای صنعتی و تولیدی نیز درآمده‌است.
به کمک این علم می‌توان به عملکرد بهینه سیستم‌های پویا، بهبود کیفیت و ارزان‌تر شدن فرآورده‌های تولیدی، گسترش میزان تولید، ماشینی کردن بسیاری از عملیات تکراری و خسته‌کننده دستی و نظایر آن دست یافت. هدف سیستم کنترل عبارت است از کنترل خروجی‌ها به روش معین به کمک ورودی‌ها از طریق اجزای سیستم کنترل که می‌تواند شامل اجزای الکتریکی، مکانیکی و شیمیایی به تناسب نوع سیستم کنترل باشد.
یکی از مفاهیم پرکاربرد در این رشته مفهوم پسخورد (فیدبک) می‌باشد. پسخورد در واقع اندازه گیری متغیرهای خروجی و استفاده از این متغیرهای اندازه گیری شده در اعمال ورودی به سیستم می‌باشد. با استفاده از سیستمهای دارای پسخورد می‌توان بسیاری از فرآیندهای صنعتی را به صورت خودکار کنترل کرد. اتوماسیون صنعتی بخشی از رشته کنترل می‌باشد که بر پایه سیستمهای فیدبکدار توانسته‌است صنعت مدرنی را پایه گذاری کند.
گفتنی است که گرایش کنترل دارای زیر بخش‌های متنوعی مانند کنترل خطی، کنترل غیرخطی، مقاوم، تطبیقی، دیجیتالی، فازی و غیره‌است.
کنترل دیجیتال و کنترل غیرخطی، کنترل مدرن، کنترل صنعتی، ابزار دقیق، اصول میکروکامپیوتر، ترمودینامیک، مبانی تحقیق در عملیات و سیستمهای کنترل خطی از دروس اصلی این گرایش مهندسی برق می‌باشند.
گرایش قدرت
هدف اصلی مهندسی قدرت تولید برق در نیروگاه‌ها، انتقال نیرو از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبکه‌های شهری و روستایی و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و کارخانجات است. بنابراین یک مهندس قدرت باید به روش‌های مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستم‌های توزیع آشنا باشد.
این گرایش خود به چندین زیرگرایش تقسیم می‌شود.
در مبحث انتقال و توزیع، روش‌های مختلف انتقال برق اعم از کابل‌های هوایی و زیرزمینی، اصول مهندسی فشار قوی و حفظت از سیستم‌های برقی و همچنین مدیریت شبکه و توزیع بهینه را مطالعه می‌کنند.
در مبحث حفاظت نیز انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژی، انسان‌ها و تاسیسات الکتریکی را در برابر حوادث مختلف محافظت می‌کنند.
یکی دیگر از شاخه‌های قدرت نیز ماشین‌های الکتریکی است که شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی می‌شود که این شاخه از زمینه‌های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است.
و در آخر سیستم‌های قدرت که به بررسی تجزیه و تحلیل سیستم‌ها می‌پردازد. دانشجویان در این گرایش با انواع نیروگاه‌های آبی، گازی، سیکل ترکیبی و… آشنا می‌شوند.
وضعیت تحصیل در مقاطع بالاتر از کارشناسی
فارغ التحصیل در مقطع کارشناسی برق که مدرک خود را در یکی از چهار گرایش الکترونیک، مخابرات، قدرت و کنترل می‌گیرد، می‌تواند در یکی از این گرایشها (اختیاری) یا رشته‌ای که برق زیر مجموعه‌ای برای آن تعریف شده، ادامه تحصیل نماید.
این رشته به صورت: مهندسی برق- الکترونیک، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرایش‌های: میدان، سیستم، موج، رمز، مایکرونوری) برق- کنترل، مهندسی پزشکی (گرایش بیوالکتریک)، مهندسی هسته‌ای (دو گرایش مهندسی راکتور و مهندسی پرتو پزشکی، مهندسی کامپیوتر (معماری کامپیوتر، هوش مصنوعی و رباتیک) است. برای تحصیل در مقطع دکترای تخصصی، می‌توان، در هر یک از زیرشاخه‌های تخصصی‌تر گرایشهای یاد شده میزان مورد نیاز واحدها را اخذ کرد و رساله دکتری را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است این زیر شاخه‌ها، گرایشهای تخصصی تر این چهار گرایش است. رشته برق به دلیل کاربردی بودن آن در بسیاری از علوم مهندسی دیگر، برای فارغ التحصیلان امکان تحصیل در بسیاری گرایشها و دانشها را فراهم می‌کند.