یکی از شاخه های جدید مهندسی، مهندسی برق است که به طراحی، مطالعه و کاربرد دستگاه ها، تجهیزات و سیستم هایی می پردازد که از برق، الکترونیک و الکترومغناطیس استفاده می کنند. بسیاری از فارغ التحصیلان رشته ریاضی علاقه مند به رشته های مهندسی هستند و دوست دارند تحصیلاتشان را در این گرایش ادامه دهند. اگر مهندسی برق یکی از گزینه های مد نظر شماست، در این مقاله به شما می گوییم برای مهندس برق شدن چه راهی را باید طی کنید.
پیشینه مهندسی برق و گرایش ها
مهندسی برق در اواخر قرن نوزدهم به دنبال تجاری سازی تلگراف الکتریکی، تلفن و تولید و توزیع برق به عنوان یک شغل به وجود آمد. این پیشرفتها در نتیجه آزمایشهای اولیه با باتریهای اولیه و بارهای ساکن به وجود آمد، که به نوبه خود منجر به قانون القایی مایکل فارادی شد که بیان میکرد ولتاژ در یک مدار با نرخ تغییر میدان مغناطیسی از طریق مدار متناسب است. قانون القاء اصول اولیه مورد استفاده برای موتورهای الکتریکی، ژنراتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها را بیان می کند.
پیشگامان اولیه در مهندسی برق عبارتند از: توماس ادیسون (لامپ)، جورج وستینگهاوس (جریان متناوب). نیکولا تسلا (موتور القایی)، گوگلیلمو مارکونی (رادیو) و فیلو تی فارنسورث (تلویزیون) که همگی ایدهها، مفاهیم و وسایلی را خلق کردند که پایههای عصر مدرن شدند.
مهندسی برق در حال حاضر به رشته های مختلفی مانند مهندسی کامپیوتر، الکترونیک، ابزار دقیق، اپتیک، فوتونیک، فتوولتائیک، مهندسی برق، مهندسی فرکانس رادیویی، پردازش سیگنال، مهندسی سیستم ها و مخابرات تقسیم شده است. رشته های مختلف مرتبط با مهندسی برق نیز ممکن است با سایر حوزه های مهندسی همپوشانی داشته باشند.
مهندسان برق معمولا دارای مدرک مهندسی برق یا مهندسی الکترونیک هستند و بسیاری از مهندسان شاغل نیز عضو یک بدنه حرفه ای یا سازمان استاندارد بین المللی و همچنین دارای گواهینامه حرفه ای خواهند بود. سازمانهای استاندارد مرتبط با مهندسی برق شامل مؤسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE)، کمیسیون بینالمللی الکتروتکنیکی (IEC) و مؤسسه مهندسی و فناوری (IET) (که قبلاً IEE نامیده میشد) هستند.

انواع مشاغل مهندسی برق
مشاغل مهندسی برق طیف گسترده ای از صنایع مختلف را پوشش می دهد و بسته به نیازهای نقش دقیق از مهارت های مختلفی استفاده می کند. به همین ترتیب، ابزارها و تجهیزاتی که یک مهندس برق ممکن است استفاده کند نیز متفاوت است.
مشاغل مهندسی برق شامل مشاور آکوستیک، مهندس هوافضا، مهندس پخش، تکنسین CAD، مهندس کنترل و ابزار، مهندس طراح، مهندس برق، مهندس الکترونیک، مهندس هسته ای، مهندس صدا و یک تکنسین جلوه های ویژه می باشد.
مهندسان برق را می توان به عنوان تکنسین بالینی، مهندسان زمینی، مهندسان یادگیری ماشین، مشاوران مدیریت، مدیران پروژه، مهندس نرم افزار، نویسندگان فنی، و مهندسان فروش فنی، در میان سایر نقش ها یافت.
مهندسان برق چه می کنند؟
با چنین طیف گسترده ای از انواع مشاغل، زمان آن رسیده است که دقیقا آنچه مهندسان برق انجام می دهند بررسی شود.
مهندسین برق، طراحی، توسعه، آزمایش و نظارت بر ساخت تجهیزات الکتریکی، مانند موتورهای الکتریکی، سیستمهای رادار و ناوبری، سیستمهای ارتباطی و تجهیزات تولید برق را بر عهده دارند.
مهندسان برق در طراحی های خود از قطعاتی مانند باتری ها، خازن ها، هادی ها، سیم پیچ ها، دیودها، سلف ها، آهنرباها، مقاومت ها، سوئیچ ها و ترانزیستورها استفاده می کنند. این کار به درک عمیقی از تئوری الکترونیکی و الکتریکی و همچنین مواد و ریاضیات نیاز دارد تا مدارهایی را برای انجام عملکردها و در عین حال رعایت الزامات ایمنی، قابلیت اطمینان و بهره وری انرژی طراحی کند.

مهندسان برق به طور فزاینده ای از سیستم های طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) برای طراحی شماتیک ها و طرح های مدار استفاده می کنند. از شبیهسازیهای رایانهای نیز برای اجرای آزمایشهای مجازی در مورد نحوه عملکرد دستگاهها و سیستمها استفاده میشود و فناوریهای رایانهای نیز برای مدلسازی مدارها، پردازندهها یا کل شبکهها، بهبود زمانهای پیشنویس، طرحبندی مدار چاپی و طرحهای اولیه دستگاه، و همچنین اجازه دادن به طرحها استفاده میشوند. نمونه سازی اصلاح شده و سریع انجام شود.
در ابتدا، الکتریسیته عمدتا برای انتقال اطلاعات و انرژی استفاده میشد و در حالی که این بخشها هنوز بخشهای مهم مهندسی برق هستند، این حرفه به زیر رشتههای تخصصی تقسیم شده است. مهندسان برق ممکن است بر روی یک منطقه متمرکز شوند یا در رشته های مختلف کار کنند.
زیرشاخه های متداول مهندسی برق عبارتند از:
1. مهندسی کنترل برق:
این رشته بر روی کنترلکنندههایی تمرکز میکند که طراحی شدهاند تا سیستمها را به شیوهای مطلوب هدایت کنند. این سیستم ها شامل همه چیز از پرواز هوافضا و سیستم های پیشرانه تا اتوماسیون صنعتی و روباتیک می شود. سیستمهای کنترل اغلب برای ارائه بازخورد در مورد عملکرد طراحی میشوند که میتواند برای نظارت بر مشکلات احتمالی یا اطلاعرسانی پاسخهای خودکار از هواپیماهای بدون سرنشین، وسایل نقلیه و سایر سیستمهای مستقل مورد استفاده قرار گیرد.
2. مهندسی کامپیوتر:
مهندسان کامپیوتر بر طراحی کامپیوترها و سیستم های کامپیوتری برای دستگاه های سخت افزاری مانند کامپیوترهای رومیزی و لپ تاپ، کنسول های بازی ویدئویی، تلفن های همراه، ربات ها و غیره تمرکز می کنند. در حالی که مهندسی نرم افزار اغلب یک رشته جداگانه در نظر گرفته می شود، مهندسان کامپیوتر ممکن است روی نرم افزار یک سیستم نیز کار کنند.
3. مهندسی الکترونیک:
این شکل از مهندسی که در ابتدا با نام مهندسی رادیو شناخته میشد، شامل طراحی و آزمایش مدارهای الکترونیکی برای رادیو، سیستمهای ارتباطات و رادار و تلویزیون اولیه بود. این زمینه گسترش یافت و شامل تلویزیون و سیستم های صوتی مدرن، رایانه ها و ریزپردازنده ها شد.
4. مهندسی ابزار:
این حوزه از مهندسی با طراحی دستگاه هایی برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی مانند جریان، فشار و دما سروکار دارد. این امر مستلزم دانش فیزیک برای ایجاد ابزارهایی از جمله وسایل مورد استفاده در هوانوردی، خودروسازی یا سایر مصارف صنعتی است، مانند ترموکوپلهایی که به اطمینان از دمای ثابت در کوره کمک میکنند.
5. مهندسی میکرو و نانوالکترونیک:
این رشته ها هر دو با الکترونیک در مقیاس کوچک سروکار دارند. میکروالکترونیک شامل طراحی و ساخت اجزای مدار الکترونیکی در مقیاس میکروسکوپی است در حالی که نانوالکترونیک این کار را به نانومتر کاهش می دهد.

6. مهندسی فوتونیک و اپتیک:
این حوزه از مهندسی برق با تولید، تحلیل، تقویت، مدولاسیون، تشخیص و انتقال تابش الکترومغناطیسی سروکار دارد. اپتیک از این برای طراحی ابزارهای نوری مانند تلسکوپ، میکروسکوپ، لنز و حسگر استفاده می کند. این ناحیه همچنین در لیزرها، ارتباطات فیبر نوری و فرامواد جدید دخیل است.
7. مهندسی برق و انرژی:
این رشته مهندسی برق شامل تولید و توزیع برق و طراحی دستگاه های مرتبط مانند ژنراتورهای الکتریکی، موتورها، ترانسفورماتورها و سایر سیستم های قدرت از جمله شبکه های برق می باشد. این مهندسان در راه حل های سنتی، هسته ای و انرژی های تجدید پذیر مشارکت دارند.
8. مهندسی فرآیند سیگنال:
پردازش سیگنال شامل تجزیه و تحلیل و دستکاری سیگنال های آنالوگ و دیجیتال است. این سیگنال ها ممکن است به تقویت یا مدولاسیون برای اهداف مخابراتی یا فشرده سازی و تشخیص خطا در صورت نمونه برداری دیجیتال نیاز داشته باشند. این مهندسان که در زمینه هایی مانند ارتباطات، پخش، زیست پزشکی و کنترل کار می کنند، با همه چیز از کنترل خودرو و سیستم های صوتی گرفته تا تلفن های همراه و هدایت موشک کار می کنند!
9. مهندسی مخابرات:
این شاخه از مهندسی برق بر انتقال ارتباطات از طریق کابل ها، فیبرهای نوری و جو از طریق مدولاسیون متمرکز است. این مهندسان سیستم هایی را برای انتقال و دریافت مخابرات طراحی می کنند.
علاوه بر کار فنی، مهندسان برق ممکن است نیاز به بحث در مورد پیشنهادات، تهیه بودجه و برنامه های تولید، مدیریت تکنسین ها یا سایر مهندسان، نظارت بر پروژه ها و ایجاد گزارش ها و مستندات داشته باشند. در نتیجه، مهندسان برای برتری به مهارت های سازمانی و ارتباطی قوی نیاز دارند.
مهندسان برق کجا کار می کنند؟
مهندسان برق با توجه به ماهیت نقش یا تخصص خود در محدوده وسیعی از مکان ها کار می کنند. بیشتر این کار در محیط اداری انجام خواهد شد - از جمله کار طراحی برای سیستمها و نوآوریهای جدید. با این حال، ممکن است نیاز به کار در محل برای نظارت و آزمایش سیستم های الکتریکی ساختمان ها، سیستم های حمل و نقل و شبکه های توزیع برق نیز وجود داشته باشد.
این مهندسان را میتوان دقیقا در سراسر صنعت، از خدمات ساختوساز و ساختمان گرفته تا انرژی، تولید، مخابرات و حملونقل، از جمله در کارخانههای ساخت، روی کشتیها، در دفاتر شرکتهای مشاوره، در آزمایشگاههای بکر و طیف وسیعی از محیطهای دیگر یافت.
چگونه مهندس برق شویم؟
اکثر مهندسان برق با گذراندن دوره های تحصیلی دانشگاهی به این حرفه دسترسی پیدا می کنند، اگرچه می توان از طریق یک دوره کارآموزی یا کار در جهت ایفای نقش در یک رشته مرتبط، مهندس برق شد.
مسیر دانشگاه شامل مدرک مهندسی برق یا الکترونیک، فناوری مهندسی برق یا مهندسی برق و الکترونیک است، اگرچه اصول اولیه یکسانی باید در همه این برنامههای مهندسی تدریس شود. پس از فارغ التحصیلی، بسته به دانشگاه و دوره، یا لیسانس علوم در فناوری مهندسی برق/الکترونیک، لیسانس مهندسی، لیسانس علوم، لیسانس فناوری، یا لیسانس علمی کاربردی خواهید بود.
مدرک لیسانس به طور کلی حوزه هایی از جمله علوم کامپیوتر، فیزیک، ریاضیات و مدیریت پروژه را در کنار مباحث مهندسی برق پوشش می دهد. همچنین ممکن است بتوانید در یک یا چند زیرشاخه مهندسی برق تخصص داشته باشید.
مدرک لیسانس را می توان با ادامه تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد تا مدرک کارشناسی ارشد مهندسی / کارشناسی ارشد علوم، کارشناسی ارشد مدیریت مهندسی و دکترا در مهندسی دنبال کرد.
در حالی که مدرک لیسانس اولین قدم برای مهندسی برق است، بسیاری از کشورها، سازمان ها یا مشاغل نیز به گواهینامه حرفه ای نیاز دارند. این شامل داشتن مجموعه ای از الزامات، از جمله تجربه کاری است، اما، پس از تایید، یک مهندس می تواند کار خود را آغاز کند.
با این حال، حتی در صورت عدم نیاز، گواهینامه و عضویت در یک بدنه حرفه ای مانند موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) و موسسه مهندسی و فناوری (IET) به پیشرفت شغلی شما و همچنین به دست آوردن نقش های بهتر کمک می کند.
حقوق مهندسی برق
مانند تمام شاخه های مهندسی، انتظارات دستمزد برای مهندسان برق با تجربه افزایش می یابد. به عنوان مثال، در بریتانیا، مهندسان برق که به تازگی آموزش دیده اند باید سالانه حدود 20،000 تا 25،000 پوند انتظار داشته باشند، در حالی که مهندسان آموزش دیده می توانند انتظار داشته باشند که به 40،000 پوند تا 45،000 پوند برسند و مهندسان برق ارشد، اجاره شده یا کارشناسی ارشد می توانند بسته به شرایط، 45،000 پوند به دست آورند. موقعیت، سازمان و الزامات شغلی. حقوق و ساعات کار بستگی به محل کار شما، نیازهای کارفرمای شما برای این نقش و اضافه کاری دارد.
نتیجه
یک مهندس برق روی پروژه ها و فناوری های مربوط به طراحی، توسعه، آزمایش، استقرار و نظارت بر انواع دستگاه ها و سیستم های الکتریکی کار می کند.
این طیف وسیعی از صنایع از ارتباطات ماهواره ای گرفته تا برق و روشنایی و سیم کشی برای ساخت و ساز ساختمان تا طراحی ماشین آلات صنعتی، کوچکترین دستگاه های خانگی و فناوری نانو را در بر می گیرد. مهندسی برق به فیزیک و ریاضیات و همچنین استفاده از کامپیوتر و برنامه های طراحی به کمک کامپیوتر برای طراحی سیستم های الکتریکی نیاز دارد. دانش پایه مهندسی برق از طریق تخصص ها بسته به زمینه های تخصص ارتقا خواهد یافت. جدا از دانش فنی و علمی، این مهندسان باید بتوانند مشکلات را حل کنند و ایده ها و راه حل های خود را به سایر مهندسان و کسانی که خارج از این حوزه هستند انتقال دهند و همچنین پروژه ها، بودجه ها و برنامه ها را مدیریت کنند.
سوالات متداول
آیا مهندسی برق سخت است؟
تحصیل در رشته مهندسی برق می تواند چالش برانگیز باشد، اما اگر علایق شما در علوم، ریاضیات و حل مسائلی باشد که می توانند تفاوت واقعی در دنیای اطراف شما ایجاد کنند، ارزشش را دارد.
مهندسی برق چگونه در زندگی روزمره کاربرد دارد؟
مهندسی برق در زندگی مدرن بافته شده است، زیرا الکتریسیته جزء جدایی ناپذیر زندگی ما امروز است، از تولید برق گرفته تا حمل و نقل و محاسبات و هوش مصنوعی تا پزشکی، ارتباطات و فراتر از آن.
مهندسی برق می تواند شما را به کجا برساند؟
مهندسان برق در طیف وسیعی از صنایع مختلف از خودروسازی گرفته تا تولید و حمل و نقل تا تاسیسات کار می کنند. این نقش بسته به نیازهای کارفرمای شما می تواند به شما فرصت سفر را نیز بدهد.
کدام رشته مهندسی برق بهترین است؟
تعدادی از تخصص ها در مهندسی برق وجود دارد که می توانید با توجه به علاقه خود آنها را انتخاب کنید. البته، "بهترین" تخصص به احتمال زیاد همان چیزی است که با علایق شما مطابقت دارد، اما تخصص هایی که بیشترین درآمد را دارند به عنوان مهندس پروژه، مهندس برق هوافضا و یک مهندس توزیع برق هستند. با این حال، این فقط یک راهنمای ساده است زیرا دستمزدها بر اساس کارفرما، مکان و تجربه شما متفاوت است.
آیا مهندسی برق یک شغل خوب است؟
مهندسی برق و الکترونیک شغل خوبی است که پتانسیل کار در زمینه های مختلف را ارائه می دهد. دامنه کار در دسترس برای مهندسان برق به این معنی است که آنها در سراسر صنعت مورد تقاضا هستند.
آیا مهندسی برق خودکار خواهد شد؟
مهندسی برق نمی تواند کاملا خودکار باشد زیرا به توانایی طراحی و حل مشکل نیاز دارد. با این حال، این مهندسان از اتوماسیون و هوش مصنوعی برای بهینه سازی ماشین ها برای عملکردهای هوشمند استفاده می کنند.
آیا مهندسی برق تقاضا خواهد شد؟
به نظر می رسد مهندسی برق برای سال های آینده مورد تقاضا باقی بماند زیرا ما همچنان برای بسیاری از بخش های زندگی خود به برق متکی هستیم. با تقاضای جهانی، این رشته مهندسی یک رشته عملی با فرصت های شغلی خوب بسیاری از تحقیق و توسعه، خدمات مهندسی، تولید، دولت، فناوری و موارد دیگر است.
منبع: وبسایت پی جو