الهندسة الكهربائية والالكترونيات ، فرع الهندسة المعني بالتطبيقات العملية للكهرباء بجميع أشكالها ، بما في ذلك مجال إلكترونيات . هندسة الإلكترونيات هي فرع من فروع الهندسة الكهربائية يهتم باستخدامات المجال الكهرومغناطيسي ومع تطبيق مثل هذه الأجهزة الإلكترونية مثل دوائر متكاملة و الترانزستورات .
في الممارسة الهندسية ، عادةً ما يعتمد التمييز بين الهندسة الكهربائية والإلكترونيات على القوة النسبية لـ التيارات الكهربائية تستخدم. بهذا المعنى ، فإن الهندسة الكهربائية هي الفرع الذي يتعامل مع التيار الثقيل - أي الضوء الكهربائي وأنظمة الطاقة والأجهزة - بينما تتعامل هندسة الإلكترونيات مع تطبيقات التيار الخفيف مثل اتصالات الهاتف والراديو وأجهزة الكمبيوتر ، رادار وأنظمة التحكم الآلي.
خطوط الكهرباء طاقم من شركة آمرين كورب للطاقة ومقرها سانت لويس بولاية ميسوري أسقطت خطوط الكهرباء من قبل سوبر ستورم ساندي في بلدة هوبويل ، نيو جيرسي ، 3 تشرين الثاني (نوفمبر) 2012. جاكي شير - ترينتونيان / أسوشيتد برس
أصبح التمييز بين الحقول أقل حدة مع التقدم التقني. على سبيل المثال ، في نقل الجهد العالي للطاقة الكهربائية ، يتم استخدام صفائف كبيرة من الأجهزة الإلكترونية لتحويل خط النقل تيار عند مستويات طاقة تصل إلى عشرات ميغاوات. علاوة على ذلك ، في التنظيم والتحكم في أنظمة الطاقة المترابطة ، تُستخدم أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية لحساب المتطلبات بسرعة ودقة أكبر بكثير مما هو ممكن بالطرق اليدوية.
جذبت الظواهر الكهربائية انتباه المفكرين الأوروبيين منذ القرن السابع عشر. أبرز الرواد هم لودفيج فيلهلم جيلبرت وجورج سيمون أوم من ألمانيا ، هانز كريستيان أورستد الدنمارك ، أندريه ماري أمبير من فرنسا ، أليساندرو فولتا من إيطاليا ، وجوزيف هنري من الولايات المتحدة ، و مايكل فارادي انجلترا. يمكن القول أن الهندسة الكهربائية قد ظهرت على أنها أ انضباط في عام 1864 عندما لخص الفيزيائي الاسكتلندي جيمس كليرك ماكسويل القوانين الأساسية للكهرباء في شكل رياضي وأظهر أن إشعاع الطاقة الكهرومغناطيسية ينتقل عبر الفضاء بسرعة الضوء. وهكذا ، تبين أن الضوء نفسه هو موجة كهرومغناطيسية ، وتنبأ ماكسويل بإمكانية إنتاج مثل هذه الموجات بشكل مصطنع. في عام 1887 قام الفيزيائي الألماني هاينريش هيرتز حقق توقعات ماكسويل من خلال إنتاج موجات الراديو بشكل تجريبي.
أول تطبيق عملي للكهرباء كان التلغراف الذي اخترعه صموئيل ف. مورس في عام 1837. لم يتم الشعور بالحاجة إلى المهندسين الكهربائيين إلا بعد حوالي 40 عامًا ، عند اختراع الهاتف (1876) بواسطة ألكسندر جراهام بيل والمصباح المتوهج (1878) بواسطة توماس أديسون . هذه الأجهزة وأول مصنع توليد مركزي لشركة Edison ، في مدينة نيويورك (1882) ، طلبًا كبيرًا على الأشخاص المدربين على العمل بالكهرباء.
اندلعت الحرب الفرنسية والهندية بسبب مطالبات:
ألكسندر جراهام بيل ألكسندر جراهام بيل ، المخترع الذي حصل على براءة اختراع الهاتف في عام 1876 ، ألقى محاضرة في سالم ، ماساتشوستس (أعلى) ، بينما يستمع أصدقاؤه في دراسته في بوسطن إلى محاضرته عبر الهاتف ، 12 فبراير 1877. Photos.com/Jupiterimages
كان اكتشاف الانبعاث الحراري ، أو تأثير إديسون ، وهو تدفق التيار عبر فراغ أحد مصابيحه ، أول ملاحظة للتيار في الفضاء. افترض هندريك أنطون لورنتز من هولندا نظرية الإلكترون لـ شحنة كهربائية في عام 1892 وفي عام 1897 جيه جيه طومسون أظهر إنجلترا أن الانبعاث الحراري كان سببه بالفعل جسيمات سالبة الشحنة (الإلكترونات). أدى ذلك إلى عمل غولييلمو ماركوني الإيطالي ، لي دي فورست في الولايات المتحدة ، والعديد من الآخرين ، الذين أرسوا أسس هندسة الراديو. في عام 1930 مصطلح إلكترونيات تم تقديمه لاحتضان الراديو والتطبيقات الصناعية لأنابيب الإلكترون. منذ عام 1947 ، عندما كان الترانزستور اخترعها جون باردين ، وولتر إتش براتين ، وويليام بي شوكلي ، وقد هيمنت تطبيقات الأجهزة الإلكترونية ذات الحالة الصلبة على هندسة الإلكترونيات مثل الترانزستور ، والصمام الثنائي أشباه الموصلات ، و دارة متكاملة .
تشمل الوظائف التي يؤديها مهندسو الكهرباء والإلكترونيات (1) البحث الأساسي في الفيزياء والعلوم الأخرى والرياضيات التطبيقية من أجل توسيع نطاق المعرفة المطبقة في مجال إلكترونيات ، (2) البحث التطبيقي المستند إلى نتائج البحث الأساسي والموجه نحو اكتشاف التطبيقات الجديدة ومبادئ التشغيل ، (3) تطوير مواد وأجهزة وتجمعات وأنظمة جديدة مناسبة لخطوط الإنتاج الحالية أو المقترحة ، (4) التصميم أجهزة ومعدات وأنظمة التصنيع ، (5) الاختبار الميداني للمعدات والأنظمة ، (6) وضع معايير مراقبة الجودة الواجب مراعاتها في التصنيع ، (7) الإشراف على التصنيع واختبار الإنتاج ، (8) ما بعد الإنتاج تقييم الأداء والصيانة والإصلاح و (9) الإدارة الهندسية أو اتجاه البحث والتطوير والهندسة والتصنيع والتسويق والمبيعات.
ماذا يعني المميز في الرياضيات
أدى الانتشار السريع للاكتشافات والمنتجات والأسواق الجديدة في الصناعات الكهربائية والإلكترونية إلى جعل من الصعب على العاملين في هذا المجال الحفاظ على مجموعة المهارات المطلوبة لإدارة أنشطتهم. يتم توظيف مهندسين استشاريين ، متخصصين في مجالات جديدة ، للدراسة والتوصية بمسار العمل.
تميل الخلفية التعليمية المطلوبة لهذه الوظائف إلى أن تكون الأعلى في البحث الأساسي والتطبيقي. في معظم المختبرات الكبرى ، يُطلب الحصول على درجة الدكتوراه في العلوم أو الهندسة لملء الأدوار القيادية. تتطلب معظم المناصب في التصميم وتطوير المنتجات والإشراف على التصنيع ومراقبة الجودة أ ماجيستير . في صناعات التكنولوجيا العالية النموذجية للإلكترونيات الحديثة ، يلزم وجود خلفية هندسية لا تقل عن مستوى البكالوريوس لتقييم العوامل التنافسية في هندسة المبيعات لتوجيه استراتيجية التسويق.
أكبر الفروع المتخصصة في الهندسة الكهربائية ، وهو الفرع المعني بـ الكتروني الكمبيوتر ، أثناء الحرب العالمية الثانية . في مجال علوم الكمبيوتر وقد جذبت الهندسة أعضاء من عدة التخصصات خارج الإلكترونيات ، ولا سيما المنطقيون ، اللغويون وعلماء الرياضيات التطبيقية.
مجال آخر كبير جدًا هو ذلك الذي يهتم بالضوء والطاقة الكهربائية وتطبيقاتها. تشمل التخصصات داخل المجال تصميم وتصنيع واستخدام التوربينات والمولدات وخطوط النقل والمحولات ، المحركات وأنظمة الإضاءة والأجهزة.
مولدات التوربينات الكهرومائية مولدات التوربينات الكهرومائية. تومالو / فوتوليا
المجال الرئيسي الثالث هو مجال الاتصالات ، وهو يشمل ليس فقط المهاتفة ولكن أيضا اتصالات الأقمار الصناعية ونقل الصوت والبيانات بإشارات الليزر عبر الألياف الضوئية الشبكات . أصبح اتصال البيانات الرقمية بين أجهزة الكمبيوتر المتصلة عن طريق الأسلاك والميكروويف ودوائر الأقمار الصناعية الآن مؤسسة كبرى قامت ببناء رابطة قوية بين الكمبيوتر والمتخصصين في الاتصالات.
اكتشف العلم الكامن وراء عمل الضمادات الذكية التي يمكنها اكتشاف تقرحات الفراش لأنها تشكل ميشيل ماهاربيز ، الأستاذ المشارك في الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، الذي شرع في إنشاء نوع من الضمادات الذكية التي يمكنها اكتشاف قرح الفراش أثناء حدوثها. تتشكل. تُعرض بإذن من The Regents of the University of California. كل الحقوق محفوظة. (شريك ناشر في بريتانيكا) شاهد كل الفيديوهات لهذا المقال
توسعت تطبيقات الكهرباء والإلكترونيات في مجالات العلوم الأخرى منذ الحرب العالمية الثانية. من بين العلوم الممثلة الطب ، مادة الاحياء و علم المحيطات وعلوم الأرض والعلوم النووية وفيزياء الليزر و sonics و فوق صوتي ، و الصوتيات . تشمل التخصصات النظرية في الإلكترونيات نظرية الدائرة ، ونظرية المعلومات ، والموجة الراديوية التكاثر ، ونظرية الميكروويف.
يتعلق تخصص آخر مهم بالتحسينات في المواد والمكونات المستخدمة في الهندسة الكهربائية والإلكترونية ، مثل المواد الموصلة والمغناطيسية والعزل وأشباه الموصلات المستخدمة في الأجهزة الصلبة. من أكثر المجالات نشاطًا هو تطوير الأجهزة الإلكترونية الجديدة ، ولا سيما دوائر متكاملة تستخدم في أجهزة الكمبيوتر والأنظمة الرقمية الأخرى.
كيف يوفر ATP الطاقة للخلايا؟
تطوير الأنظمة الإلكترونية - معدات للمستهلكين ، مثل أجهزة الراديو وأجهزة التلفزيون وأجهزة الاستريو ، العاب الكترونية ، وأجهزة الكمبيوتر المنزلية - تشغل عددًا كبيرًا من المهندسين. مجال آخر هو تطبيق أجهزة الكمبيوتر وأنظمة الراديو على السيارات والسفن والمركبات الأخرى. يشمل مجال الأنظمة الإلكترونية للطيران والفضاء المساعدات الملاحية لـ الطائرات والطيارين الآليين ومقاييس الارتفاع و رادار للتحكم في حركة المرور والهبوط الأعمى ومنع الاصطدام. العديد من هذه الأجهزة تستخدم أيضًا على نطاق واسع في الشحن.
دونالد جي فينك محررو Encyclopaedia BritannicaCopyright © كل الحقوق محفوظة | asayamind.com