معرفي رشته مهندسي برق

يکي از بهترين تعريف هايي که از مهندسي برق شده است ، اين است که محور اصلي فعاليت هاي مهندسي برق ، تبديل يک سيگنال به سيگنال ديگر است.که البته اين سيگنال ممکن است شکل موج ولتاژ يا شکل موج جريان و يا ترکيب ديجيتالي يک بخش از اطلاعات باشد. انسانهاي اوليه اي که بر روي زمين زندگي مي کردند با نيروي برق آشنا بوده اند ولي همواره به آن به صورت يک نيروي مرگبار نگاه مي کردند و بشر هيچگاه تصور نمي کرد که بتواند روزي اين نيروي عظيم را به خدمت خود در آورد. علاوه بر نيروي برق از هزاران سال پيش نيروي مغناطيسي نيز شناخته شده بود. داستان مهندسي برق از آنجا آغاز مي گردد که اين دو نيروي عظيم با يکديگر کشف گرديد.هانس کريستين اورستد ، استاد دانشگاه کپنهاک در دانمارک ، براي اولين بار ميدان مغناطيسي مربوط به جريان الکتريکي را کشف نمود. او متوجه شد که عقربه قطب نما در اثر مجاورت با يک جريان الکتريکي حرکت مي کند و بنابراين نتيجه گرفت که ميدان مغناطيسي بصورت دايره اي شکل به دور يک سيم حامل جريان در فضا منتشر مي شود . وي نتيجه مطالعات خود را در يک مقاله به تاريخ 21 جولاي 1820 ارايه داد.
در روز 29 آگوست 1831 ، مايکل فراده با اتصال يک سيم پيچ به يک باتري و اتصال سيم پيچ ديگري به يک گالوانومتر متوجه شد که با قطع و وصل کردن باتري در سيم پيچ دوم جرياني عبور مي کند. اين کشف به ظاهر ساده آغاز تحولي عظيم در زمينه مهندسي برق و به تبع آن جامعه بشري بود. در واقع کشف فاراده اساس کار ژنراتورها و موتورهاي الکتريکي است. يعني بشر بتواند انرژي الکتريکي توليد کند و سپس کارهاي دانشمندان و مهندساني چون بنجامين فرانکلين ، الکساندرو ولتا، آندره آمپر بود و سپس افرادي چون جيمزژول ، روبرت ماکسول ، توماس اديسون و مارکوني در زمينه هاي کاربردي و عملي مهندسي برق کارهاي بزرگي انجام دادند. همه اين اکتشافات و اختراعات در زمينه مهندسي برق تأثير شگرفي در پيشرفت هاي بشري داشتند و به جرأت مي توان رفاه و کيفيت بالاي زندگي امروزي بشر را مرهون آنها دانست. اگر نگاهي به اطرافمان بيندازيم ، انبوهي از وسايل برقي را خواهيم ديد. امروزه زندگي بدون وسايل الکتريکي غيرممکن شده است. پس براي استقلال و همگامي با رشد جهاني نيازمند متخصصاني هستيم که با اندوختن توشه علمي به کسب تکنولوژي هاي جديد اقدام کنند. با نگاهي اجمالي به صنعت در مي يابيم که در ابتدا ( از رنسانس تا قرن بيستم) تمام ابزارها و صنايع ، مکانيکي بوده اند و مهندسي عموماً به طراحي و ساخت اين وسايل مکانيکي اطلاق مي-شد، اما با به کارگيري الکتريسيته در صنايع ، از حجم ابزارها و دستگاهها کاسته شد و صنايع پيچيده تر گرديد . رشته برق در آغاز با مکانيک همراه بود و الکترومکانيک خوانده مي شد، اما با رشد و پيشرفت چشمگير اين رشته ، رشته برق راه خود را از مکانيک جدا کرد و به عنوان يک رشته مستقل مطرح گرديد. با توجه به وسعت صنعت برق و پيشرفت زياد آن ، اين رشته خود به چند گرايش تقسيم شده است. به دليل استقبال بي نظير از اين رشته در 30 سال اخير، برجسته ترين استعدادها به اين رشته جذب شده اند . به موازات پيشرفت در زمينه  انرژي برق ، در زمينه استفاده از امواج الکترومغناطيسي براي انتقال اطلاعات نيز پيشرفت هاي شگرفي صورت گرفت. ارتباطات ساده تلگرافي در آغاز قرن بيستم ، در پايان قرن تبديل به امکانات تلفن تصويري و ماهواره اي گرديد.
با توجه به تعاريف فوق گرايش هاي مختلفي در زمينه مهندسي برق بوجود آمده اند تا اهداف مورد نظر را تأمين نمايند. از شاخه هاي اصلي مهندسي برق مي توان گرايش هاي قدرت ، مخابرات، الکترونيک ، کنترل و مهندسي پزشکي ( بيوالکتريک) را نام برد که به اختصار هر يک تشريح مي شوند.
گرايش قدرت:
اين گرايش شامل کليه امور مربوط به طراحي و بهره برداري سيستم انرژي الکتريکي از توليد تا مصرف است ، به طوري که بتوان انرژي الکتريکي را به صورت اقتصادي و با کيفيت لازم در اختيار مصرف کننده قرار داد. زمينه کاري براي فارغ التحصيلان اين گرايش تنها محدود به شرکت هاي برق نمي شود، بلکه کليه کارخانه ها و کارگاه هاي بزرگ براي مديريت شبکه برق خود نياز به مهندسين قدرت دارند. علاوه بر اين شرکت هاي مهندسين مشاور و تأسيساتي نيازهاي شغلي وسيعي به اين گرايش دارند.
گرايش مخابرات:
اين گرايش مربوط به انتقال اطلاعات و ارتباطات به طرق مختلف مانند فيبر نوري و ماهواره و همچنين تجهيزات و روش هاي مربوط مي باشد. پيشرفت هاي فناوري اطلاعات و ارتباطات در دو دهه اخير نياز به مهندسين اين گرايش را افزايش داده است. در واقع رشد پيشرفت به حدي بوده است که در کشورهاي پيشرفته صنعتي امکان تربيت متخصصين با اين رشته نبوده و در نتيجه متخصصين کشورهاي ديگر با ارايه امکانات بهتر جذب گرديدند. در حال حاضر امکانات شغلي علاوه بر شرکت هاي مخابراتي و همچنين نظامي ، در شرکت هاي توليد کننده تجهيزات مخابراتي بسيار است.
گرايش الکترونيک:
اين گرايش مربوط به طراحي و ساخت قطعات الکترونيکي مانند مدارهاي مجتمع و وسايل نيمه هادي و همچنين طراحي و ساخت دستگاه ها و وسايل الکترونيکي مانند دستگاه هاي صوتي و تصويري مي باشد تعداد اين نوع دستگاه ها آنقدر زياد است که در زندگي روزمره ، هر فردي با تعدادي از آنها سروکار دارد. به همين دليل اين زمينه شغلي نسبتاً شناخته شده است و نيازهاي فراواني به اين مهندسين در کارخانه ها و شرکت هاي سازنده تجهيزات الکترونيکي وجود دارد.
گرايش کنترل:
شايد بتوان اين گرايش را يک گرايش بين رشته اي تلقي نمود، يعني علاوه بر رشته مهندسي برق در ساير رشته هاي مهندسي نيز، اين گرايش وجود دارد. در رشته مهندسي برق اين گرايش شامل طراحي روش ها و تجهيزاتي مي شود که کنترل يک دستگاه کوچک ساده و يا يک کارخانه بزرگ را بر عهده دارند. اين کنترل مي تواند کنترل ساده درجه حرارت يک سيال و يا کنترل يک هواپيماي پهن پيکر در هنگام برخاستن يا فرود آمدن باشد. بنابراين زمينه کاري اين گرايش بسيار وسيع است و با توجه به اينکه فرآيند کنترل در کليه امور صنعتي استفاده مي شود، امکانات کاري تقريباً در کليه کارخانه ها و شرکت هاي صنعتي وجود دارد.
گرايش مهندسي پزشکي ( بيوالکتريک):
شايد به جرات بتوان گفت که پيشرفتهاي عمده اخير در زمينه پزشکي مرهون پيشرفتهاي مهندسي است . اگر بعنوان مثال مي توان جراحي قلب باز انجام داد علت آن دستگاهي است که مي تواند عمل قلب را در مدت زماني که قلب بيمار از بدنش خارج شده و تحت عمل جراحي قرار گرفته است، انجام دهد. به همين دليل اين رشته در سالهاي اخير به تدريج در مجموعه گرايش هاي مهندسي برق قرار گرفته است. دانشجويان اين رشته معمولاً علاوه بر آموزش هاي مهندسي مقداري نيز آموزش پزشکي خواهند داشت به همين جهت و با توجه به حجم آموزش ها معمولاً دانشجويان اين رشته بايد آمادگي ادامه تحصيل تا سطح کارشناسي ارشد را داشته باشند تا بهتر بتوانند مفيد واقع شوند. به هر صورت در اين رشته نيز امکانات کاري خوبي وجود خواهد داشت.
در اين گرايش انتخاب يکي از دو درس الکترومغناطيس يا مقدمه اي بر مهندسي پزشکي به عنوان درس هفتم الزامي است.
بايد توجه داشت که اصولاً در يک دوره 4 ساله رشته مهندسي برق، حدود 3 سال درس ها در گرايش-هاي مختلف يکسان است . به همين جهت در دوره تحصيلات تکميلي دانشجويان اين امکان را خواهند داشت که در گرايشي به غير از گرايش دوره کارشناسي خود ادامه تحصيل دهند.
وضعيت ادامه تحصيل در مقاطع بالاتر : ( کارشناسي ارشد و …)
فارغ التحصيلي که در مقطع کارشناسي برق مدرک خود را در يکي از پنج گرايش الکترونيک ، مخابرات، قدرت، کنترل و مهندسي پزشکي مي گيرند. مي توانند در يکي از اين گرايشها ( اختياري) يا رشته اي که برق زير مجموعه اي براي آن تعريف شده ، ادامه تحصيل نمايد. اين رشته ها به صورت :
مهندسي برق- الکترونيک ( شامل گرايش هاي : آنالوگ و ديجيتال)
برق- قدرت ( شامل گرايش هاي : سيستم ، ماشين هاي الکتريکي و الکترونيک قدرت)
برق- مخابرات( شامل گرايش هاي : ميدان ، سيستم ، موج ، رمز و مايکرونوري) برق- کنترل
مهندسي پزشکي ( گرايش بيوالکتريک) ، مهندسي هسته اي ( دو گرايش مهندسي راکتور و مهندسي پرتو پزشکي ، مهندسي کامپيوتر ( معماري کامپيوتر ، هوش مصنوعي و رباتيک) است.
براي تحصيل در مقطع دکتراي تخصصي، مي توان ، در هر يک از زير شاخه هاي تخصصي تر گرايشهاي ياد شده ميزان مورد نياز واحدها را اخذ کرد و رساله دکتري را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است که اين زير شاخه ها، گرايشهاي تخصصي تر اين پنج گرايش است. امکان ادامه تحصيل در کليه گرايشهاي ياد شده در مقطع هاي کارشناسي ارشد و تا حد زيادي در دوره دکتري، در داخل کشور وجود دارد. رشته برق به دليل کاربردي بودن آن در بسياري از علوم مهندسي ديگر، براي فارغ التحصيلان امکان تحصيل در بسياري گرايشها و انشها را فراهم مي کند.
———————————————————————————
پیروز باشید