تخصص الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات واسع جدًا وهو من أشهر التخصصات في حياتنا، يتم استخدامه في مختلف المجالات ونحتاجه في العديد من الوظائف، ومن بين التخصصات الهندسية المهمة تخصص الهندسة الكهربائية وتخصص هندسة الكمبيوتر، وهذا ما سنتطرق إليه في المقالة التالية، فابق على اتصال.
الهندسة الكهربائية
- تعرف الهندسة الكهربائية بأنها فرع من فروع الهندسة المعنية بالتطبيق العملي للكهرباء بأشكالها المختلفة. أصبح هذا التخصص معروفًا في نهاية القرن التاسع عشر، بعد انتشار ما يسمى التلغراف، وكذلك انتشار محطات الطاقة الممتدة.
- يشمل المجال حاليًا عددًا من الموضوعات الفرعية، بما في ذلك الإلكترونيات وأنظمة التحكم الآلي والطاقة والاتصالات اللاسلكية ومعالجة الإشارات.
- يمكننا أن نقول إن الهندسة الكهربائية قد تشمل أو لا تشمل الهندسة الإلكترونية ويمكننا التمييز بينهما لأن الهندسة الكهربائية تميل إلى التركيز على القضايا المتعلقة بالأنظمة الكهربائية عالية الجهد مثل التحكم في المحرك ونقل الطاقة.
- من ناحية أخرى، تتعامل الهندسة الإلكترونية مع دراسة الأنظمة الإلكترونية ذات التيار المنخفض والجهد المنخفض، بما في ذلك الدوائر المتكاملة وعلوم الكمبيوتر.
- تتضمن الهندسة الكهربائية دراسة وتصميم العديد من الأنظمة الكهربائية والإلكترونية المختلفة، مثل الدوائر الكهربائية والمولدات والمحولات والمحركات ومولدات الطاقة غير المنقطعة والمواد المغناطيسية والأجهزة الكهروميكانيكية والعديد من الأجهزة الكهرومغناطيسية الأخرى.
أنظر أيضا: مقال عن الهندسة الميكانيكية
تخصصات الهندسة الكهربائية
- تم تقسيم الهندسة الكهربائية بشكل كلاسيكي، حيث تُعرف هندسة الجهد العالي باسم هندسة المحركات وهندسة الطاقة، والجانب الآخر هو هندسة الجهد المنخفض، والتي تطورت إلى هندسة اتصالات.
- بالإضافة إلى ذلك، هناك تخصصات هندسية حديثة في الهندسة الكهربائية، وتشمل هذه التخصصات هندسة التحكم والإلكترونيات وهندسة القياس والهندسة الطبية والبيولوجية.
- ازداد التطور بمرور الوقت، حيث تمت إضافة العديد من الفروع الحديثة إلى كل فرع من هذه الفروع، وأصبح من الصعب جدًا في الوقت الحاضر التخلي عن الآلات الكهربائية في معظم مجالات الحياة، وليس من الضروري أن تكون الأقسام التالية فروعًا لـ الهندسة الكهربائية.
- ويرجع ذلك إلى تنوع نظام الجامعات في أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية، ولكن هذه التخصصات مرتبطة بطريقة ما بالهندسة الكهربائية وتعتبر من أشهر فروع الهندسة، وفيما يلي سنتعرف على هذه التخصصات بالتفصيل :
الحوسبة (الهندسة الحسابية)
- في معظم أنظمة الجامعات، لا تزال الحوسبة تعتبر فرعًا من فروع الهندسة الكهربائية، لكنها لم تعد جزءًا من المفهوم الكلاسيكي المعترف به في الأربعينيات، عندما كانت معظم مكونات الكمبيوتر موصلات كهربائية كبيرة جدًا.
- أصبح مصطلح الكمبيوتر أو الحوسبة متفرعًا وانتشر على عدد من المجالات، بما في ذلك الصيانة والتصميم والبرمجة والأنظمة، بالإضافة إلى مجال الشبكات، لكن تخصص الحوسبة تطور تدريجيًا، محتفظًا بتألقه الكهربائي مع التطورات الإلكترونية، ولكن مع استقلال محدد في هذا المجمع الهندسي.
صناعة 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 بالتساوي على المستهلكين، بينما يقوم مهندسو الكهرباء بصيانة وتصميم محطات الطاقة.
شاهد أيضاً: أفضل التخصصات الهندسية في المستقبل
هندسة المحركات
- تقوم الهندسة الميكانيكية بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية باستخدام الآلات أو المحركات الكهربائية.
- تعتبر هندسة المحركات ذات أهمية كبيرة لتكنولوجيا الأتمتة، حيث يتم تدوير العديد من المحركات الميكانيكية باستخدام التكنولوجيا الكهروميكانيكية.
- تلعب الهندسة الإلكترونية دورًا مهمًا للغاية في هندسة المحركات، من ناحية، في مجال إدارة المحرك.
- من ناحية أخرى، في تخصص تقليل الاستهلاك الإلكتروني.
- تستخدم المحركات الكهربائية المعروفة عمودًا مركزيًا وقطبين كهربائيين، لذلك يبدأ العمود المركزي بالدوران عندما يكون القطبان متقابلين.
تكنولوجيا الاتصالات
- تساعد تكنولوجيا الاتصالات على نقل المعلومات باستخدام النبضات الكهربائية أو الموجات الكهرومغناطيسية إلى واحد أو أكثر من أجهزة الاستقبال.
- عندما يتم إرسالها من المرسل، تهتم هندسة الاتصالات جدًا بتقديم المعلومات الصحيحة بأقل قدر من فقدان البيانات.
- بالإضافة إلى ذلك، هناك أيضًا أنظمة معالجة الإشارات مثل التشفير والتنظيف وفك التشفير.
- هذه إحدى الدراسات التي من المتوقع أن يكون لها تأثير فعال على مستقبل الطاقة في جميع أنحاء العالم.
معدات الكترونية
- تتعامل الإلكترونيات مع تصنيع وتجديد المكونات الإلكترونية مثل عناصر أشباه الموصلات مثل الترانزستور وكذلك الصمام الثنائي.
- تعد الإلكترونيات الدقيقة من أهم فروع الهندسة الإلكترونية التي تعنى بتحديث الدوائر المتكاملة من أشباه الموصلات، وتعد المعالجات مثالاً بارزًا للدوائر المتكاملة.
- لا يعد المكثف ولا الملف أجزاء إلكترونية، بل أجزاء كهربائية.
- ومع ذلك، فهو يعتبر جزءًا مهمًا جدًا في تعليم الدوائر الإلكترونية.
- ومن الأمثلة على ذلك دوائر الطنين المستخدمة في الاستقبال والإرسال، والشبكات التحليلية، ودوائر المطابقة الإلكترونية.
تقنية التحكم الآلي
- يهتم مهندس التحكم دائمًا بتصميم وحدات التحكم التي تتحكم في الأنظمة لتتصرف بطريقة معينة، ويتم ذلك باستخدام وحدات تحكم دقيقة للغاية.
- بالإضافة إلى وحدات التحكم المنطقية التي تقبل ما يسمى بمعالجات البرمجة ومعالجات الإشارات الرقمية والدائرة.
- تعمل الأجهزة ووحدات التحكم المختلفة بناءً على واحد أو أكثر من العوامل المادية، وعادة ما يتم تحديدها في الجهاز.
- ومن الأمثلة على ذلك السرعة ودرجة الحرارة، وإحدى هذه الآلات أو الأجهزة هي الطيار الآلي الموجود في الطائرات النفاثة الجديدة.
- المركبات الفضائية وانبعاثات المركبات ومعدات التحكم في السرعة.
- كما يوجد في المنزل منظم حرارة بسيط في الفرن. يتم تلخيص المبدأ الذي تعمل عليه أجهزة التحكم من خلال قياس السلوك الذي تنتجه الأجهزة لتحديد الاختلاف عن السلوك المطلوب.
- ثم يتم تغيير إدخال النظام أو تعديله لتقريب السلوك المطلوب من السلوك الفعلي.
- يعد نظام التحكم أحد التخصصات المهمة جدًا للعديد من متطلبات الحياة الحديثة.
- على سبيل المثال، التحكم في عدد من الانبعاثات من أجل تحقيق بيئة أفضل وأنظف
- واستكشاف المساحات التي لم يسبق لها مثيل، مثل اكتشاف الأماكن الموجودة تحت الماء.
- بالإضافة إلى ذلك، من الممكن التحكم في الشبكات المسؤولة عن الاتصال.
- ثم يتلخص عمل مهندس التحكم باكتشاف وسائل جديدة ومتنوعة لتحسين وتطوير أداء أجهزة التحكم المختلفة.
- لكي يتمكن المهندس من تحقيق ذلك، يجب أن يكون على دراية تامة بمكونات الكمبيوتر وبرامجه المختلفة.
- ولديهم القدرة على تحديد وحل المشكلات الناشئة التي تندرج تحت مختلف المجالات، بدءًا من الطيران.
- ونصل حتى إلى الهندسة الكهربائية والكيمياء والبيولوجيا والهندسة الكيميائية والاقتصاد.
المهارات المكتسبة أثناء دراسة الهندسة الكهربائية
- يكتسب المهندسون الكهربائيون العديد من المهارات أثناء دراستهم ويطورونها في العمل.
- بالإضافة إلى اكتساب مهارات جديدة أخرى، من أبرز هذه المهارات مهارات حل المشكلات ومهارات التصميم.
- مهارات الاتصال ومهارات التعامل مع الآخرين ومهارات العمل الجماعي ومهارات القيادة وغيرها من المهارات.
أنظر أيضا: الهندسة الوراثية وتطبيقاتها
في هذا المقال غطيت كل ما يتعلق بالهندسة الكهربائية بأنواعها، وأهمها الحاسبات، حيث تحدثت بالتفصيل عن التخصصات المختلفة للهندسة الكهربائية، وذكرنا المهارات التي تعلمتها من هذه الدراسة، وأتمنى أن تكون مقالتي مفيدة. اعجابك.