الهندسة الكهربية والحاسبات

الهندسة الكهربائية

• تعرف الهندسة الكهربائية بأنها فرع من فروع الهندسة الذي يتعامل مع التطبيق العملي للكهرباء بأشكالها المختلفة ، وقد عُرف هذا التخصص في نهاية القرن التاسع عشر ، بعد انتشار ما يعرف بالتلغراف ، وكذلك الانتشار. من محطات توليد الكهرباء.
• يغطي هذا المجال حاليًا عددًا من الموضوعات الفرعية ، بما في ذلك الإلكترونيات وأنظمة التحكم الآلي والطاقة والاتصالات اللاسلكية ومعالجة الإشارات.
• يمكننا القول إن الهندسة الكهربائية قد تشمل أو لا تشمل الهندسة الإلكترونية ، ويمكننا التفريق بينهما ، حيث تميل الهندسة الكهربائية إلى الاهتمام بالمسائل المتعلقة بالأنظمة الكهربائية عالية الجهد ، مثل التحكم في المحركات ونقل الطاقة.
• من ناحية أخرى ، تتناول الهندسة الإلكترونية دراسة الأنظمة الإلكترونية ذات موازين الجهد المنخفض والجهد المنخفض ، بما في ذلك الدوائر المتكاملة والحوسبة.
• تشمل الهندسة الكهربائية دراسة وتصميم العديد من الأنظمة الكهربائية والإلكترونية المختلفة ، على سبيل المثال ، الدوائر الكهربائية ، والمولدات ، والمحولات ، والمحركات ، ومولدات الطاقة غير المنقطعة ، والمواد المغناطيسية ، والأجهزة الكهروميكانيكية ، والعديد من الأجهزة الكهرومغناطيسية الأخرى.

وظائف الهندسة الكهربائية

• تم تقسيم الهندسة الكهربائية بشكل كلاسيكي إلى هندسة التيار عالي الجهد ، والمعروفة باسم هندسة المحركات وهندسة الطاقة ، والجانب الآخر كان هندسة التيار منخفض الجهد ، والتي تطورت إلى هندسة اتصالات.
• بالإضافة إلى ذلك ، هناك تخصصات هندسية حديثة في إطار الهندسة الكهربائية ، بما في ذلك هندسة التحكم والإلكترونيات وهندسة القياس والهندسة الطبية والبيولوجية.
• ازداد التطور بمرور الوقت ، فتم إضافة العديد من المجالات الحديثة إلى كل فرع من هذه الفروع ، وفي عصرنا أصبح من الصعب جدًا الاستغناء عن الآلات الكهربائية في معظم مجالات هذه الحياة ، وليس من الضروري أن تكون الأقسام التالية فروع الهندسة الكهربائية.
• ويرجع ذلك إلى التنوع الموجود بين النظام الجامعي في كل من أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية ، ولكن هذه التخصصات مرتبطة بشكل أو بآخر بالهندسة الكهربائية ، وتعتبر من أشهر مجالات الهندسة ، ومن ثم سنتعرف على هذه التخصصات بالتفصيل:

علوم الكمبيوتر (هندسة الكمبيوتر)

• لا تزال هندسة الكمبيوتر في معظم الأنظمة الجامعية تعتبر أحد فروع الهندسة الكهربائية ، لكنها لم تعد تندرج تحت المفهوم الكلاسيكي الذي كان معروفًا في الأربعينيات ، حيث كانت معظم مكونات الكمبيوتر عبارة عن موصلات كهرباء بكميات كبيرة جدًا.
• مصطلح الكمبيوتر أو هندسة الكمبيوتر قد تفرع وعمم في مجالات مختلفة ، بما في ذلك الصيانة والتصميم والبرمجة والأنظمة ، بالإضافة إلى مجال الشبكات.

هندسة الطاقة

• تتعامل هندسة الطاقة مع نقل الطاقة الكهربائية وإنتاجها وتحويلها من خلال إنشاء أجهزة مثل المولدات والمحولات والمحركات الكهربائية.
• توزع معظم حكومات العالم الكهرباء عن طريق بناء محطات طاقة خاصة مزودة بمولدات.
  • تولد هذه المولدات الطاقة الكهربائية ثم توزعها بشكل عادل على المستهلكين ، ويقوم المهندسون الكهربائيون بصيانة وتصميم محطات الطاقة.

هندسة المحرك

• تقوم هندسة المحركات بتحويل الطاقة الكهربائية من خلال الآلات أو المحركات الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية.
  • تعتبر هندسة المحركات ذات أهمية كبيرة لتقنيات الأتمتة ، حيث يتم تشغيل العديد من المحركات الميكانيكية بواسطة التكنولوجيا الكهربائية.
• تلعب الهندسة الإلكترونية دورًا مهمًا للغاية في إطار هندسة المحركات ، من ناحية ، في مجال التحكم في المحركات.
  • من ناحية أخرى في تخصص تقليل الاستهلاك الإلكتروني.
  • عندما يتم تشغيل المحركات الكهربائية المعروفة باستخدام عمود مركزي وقطبين كهربائيين ، يبدأ العمود المركزي بالدوران عندما يتعارض القطبان مع بعضهما البعض.

هندسة الاتصالات

• تسمح هندسة الاتصالات بنقل المعلومات عن طريق النبضات الكهربائية أو الموجات الكهرومغناطيسية إلى مستقبل واحد أو أكثر.
  • عند الإرسال من المرسل ، تهتم هندسة الاتصالات بشدة بتقديم المعلومات المطلوبة بأقل قدر ممكن من فقدان البيانات الذي يحدث.
• بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا أنظمة معالجة الإشارات مثل التشفير والترشيح وفك التشفير.
  • إنها إحدى الدراسات التي من المتوقع أن يكون لها تأثير فعال على مستقبل الطاقة حول العالم.

الهندسة الإلكترونية

• تتعامل الهندسة الإلكترونية مع تصنيع وتجديد المكونات الإلكترونية مثل عناصر أشباه الموصلات مثل الترانزستورات والثنائيات.
• تعد الإلكترونيات الدقيقة من أهم فروع الهندسة الإلكترونية التي تهتم بشدة بتحديث الدوائر المتكاملة من أشباه الموصلات ، وتعد المعالجات مثالاً إرشاديًا للدوائر المتكاملة.
• لا يعتبر المكثف والملف أجزاء إلكترونية ، بل أجزاء كهربائية.
  • ومع ذلك ، فهو جزء مهم جدًا من رفع الدوائر الإلكترونية.
  • على سبيل المثال ، دوائر الرنين المستخدمة في الاستقبال والإرسال ، ودوائر الشبكة التحليلية ، والدوائر الإلكترونية المطابقة.

هندسة الأتمتة

• إن مهندس التحكم دائمًا متخصص في تصميم وحدات التحكم التي تجعل الأنظمة تتصرف بطريقة معينة وهذا يحدث باستخدام وحدات التحكم الصغيرة جدًا.
• وكذلك وحدات التحكم المنطقية التي تقبل ما يسمى بمعالجات البرمجة والإشارة التي تعمل مع الأرقام والدوائر الكهربائية.
  • تعمل الأجهزة ووحدات التحكم المختلفة بناءً على واحد أو أكثر من العوامل المادية المحددة بشكل عام في الجهاز.
• مثال على ذلك السرعة ودرجة الحرارة ، ومن بين هذه الآلات أو الأجهزة الطيار الآلي للطائرة النفاثة الجديدة.
  • مركبة فضائية وأجهزة للتحكم في الانبعاثات والسرعة في السيارة.
• كما أنها توجد في المنزل مثل ترموستات بسيط في الفرن ، ويتم تلخيص المبدأ الذي تعمل عليه أجهزة التحكم من خلال قياس السلوك الذي تولده الأجهزة لتحديد الاختلاف مع السلوك المطلوب.
• يتم بعد ذلك تغيير مدخلات النظام أو تعديلها لتقريب السلوك المطلوب من السلوك الفعلي.
  • يعد تخصص التحكم من أهم التخصصات للعديد من متطلبات حياتنا الحديثة.
  • مثل التحكم في سلسلة من الانبعاثات لتحقيق بيئة أفضل وأنظف.
  • واستكشف المساحات غير المأهولة ، تمامًا مثل اكتشاف الأماكن تحت الماء.
• بالإضافة إلى ذلك ، يمكن التحكم في الشبكات المسؤولة عن الاتصالات.
  • ثم تتلخص وظيفة المهندس المسؤول عن التحكم في اكتشاف وسائل جديدة ومتنوعة لتحسين وتطوير أداء أجهزة التحكم المختلفة.
• ولكي يتمكن المهندس من تحقيق ذلك ، يجب أن يكون لديه معرفة شاملة بمكونات الكمبيوتر وبرامجه المختلفة.
  • ولديهم القدرة على اكتشاف وحل المشكلات الناشئة في مجموعة متنوعة من المجالات ، بدءًا من الطيران.
  • وحتى تصل إلى الهندسة الكهربائية والكيمياء والبيولوجيا والهندسة الكيميائية والاقتصاد.

المهارات المكتسبة من خلال دراسة الهندسة الكهربائية.

• يكتسب المهندسون الكهربائيون العديد من المهارات أثناء دراستهم ويطورونها أيضًا أثناء عملهم.
• علاوة على ذلك ، اكتسب مهارات جديدة أخرى ، وأبرزها مهارات حل المشكلات والتصميم.
• مهارات الاتصال وفنون التعامل مع الآخرين ومهارات العمل الجماعي ومهارات القيادة وغيرها من المهارات.