تعتبر المعلومات الخاصة بالهندسة الكهربائية، الهندسة الكهربائية من أهم المجالات بشكل عام والتي تشمل الكثير من العلوم والرياضيات والأبحاث، ودائماً ما تؤدي إلى الراحة والرفاهية في حياة الإنسان، لما توفره من أجهزة عديدة للبشرية .
تاريخ الهندسة الكهربائية وأبرز شخصياتها
- أصبحت الهندسة الكهربائية شائعة في أواخر القرن التاسع عشر، لكن بداية الهندسة الكهربائية تعود إلى أوائل القرن السابع عشر أو أواخر القرن السادس عشر.
- ويليام جيلبرت مهندس كهربائي في التاريخ اخترع آلة لتحديد الأشياء بشحنة كهربائية ثابتة وتمكن من التمييز بين المغناطيسية الساكنة والكهرباء الساكنة.
- في البداية، كانت الهندسة الكهربائية تدور حول الشحن، ولكن في عصر توماس إديسون وفيرنر فون سيمنز، انفصلت الهندسة الكهربائية عن الفيزياء.
- في عام 1752، اخترع بنجامين فرانكلين مانعة الصواعق وأحرز تقدمًا كبيرًا في الهندسة الكهربائية، ونشر نتائج تجاربه العلمية بين عامي 1751 و 1753 تحت عنوان تجارب وملاحظات على الكهرباء.
- في عام 1800، تم إنتاج أول بطارية على الإطلاق، تسمى عمود فولتا، بواسطة ألكسندر فولتا، الذي تأثر بشكل كبير بتجربة أجراها لويجي جالفاني في عام 1792.
انظر أيضًا: من اخترع الهاتف الذكي؟
الهندسة الكهربائية منذ عام 1820
- في عام 1820، حدد أندريه ماري أمبير الجهد الكهربائي والتيار الكهربائي وأثبت علميًا أن أي سلكين يحملان تيارًا يؤثران بقوة على بعضهما البعض من خلال تكرار تجربة قام بها كريستيان أورستد.
- يعتبر مايكل فاراداي أيضًا أحد أشهر الشخصيات في مجال الهندسة الكهربائية في التاريخ، والذي بفضل خبراته العديدة، تمكن Clerk Maxwell من تقديم “معادلات ماكسويل”، والتي تعتبر من أهم أسس الهندسة الكهربائية في جنرال لواء.
- في عام 1866، حدث اختراع مذهل عندما اكتشف Werner von Siemens العظيم مبدأ عمل الدينامو، بحيث يمكنه بعد ذلك إنتاج أو توليد الكهرباء في التاريخ، وأصبحت الكهرباء متاحة للاستخدام بكميات كبيرة.
- بعد عشر سنوات من مساهمة Werner von Thomas Edison العظيمة، نجح Thomas Edison في اختراع مصباح خيوط الفحم لتوصيل الكهرباء إلى المجتمع المدني في عام 1876 بهذا الاختراع.
- في عام 1883، دخلت الهندسة الكهربائية مجال التعليم لأول مرة في التاريخ، وذلك بفضل إيراسموس كيتلر، الذي قدم مجال الهندسة الكهربائية في جامعة دارمشتات التقنية في ألمانيا.
- درس هذا التخصص في الكليات لمدة 4 سنوات، وتخرج بعدها بلقب مهندس كهرباء.
الاختراعات العظيمة التي صنعتها الهندسة الكهربائية في العالم
- في عام 1884، تمكن هاينريش رودولف هيرتز من إثبات وجود الموجات الكهرومغناطيسية ومعادلات ماكسويل عمليًا، وبذلك أصبح مؤسس علم نقل الإشارات اللاسلكية ومؤسس تقنية الاتصالات.
- في عام 1896، قام Guglielmo Marconi بتنشيط محطة إرسال لاسلكية، بحيث أصبح “الراديو” متاحًا على نطاق واسع في السوق بحلول عام 1900.
- بعد ذلك، تطورت الهندسة الكهربائية وبدأ إنتاج الثنائيات والثلاثي، مما أعطى المهندسين الكهربائيين الفرصة لتضخيم الإشارة لاحقًا.
- استمرت الثورة العلمية الهائلة التي أفادت العالم في الهندسة الكهربائية في تطورها وقدمت مساهمة خالدة في التاريخ مع اختراع أول تلفزيون ميكانيكي بسيط للغاية في عام 1926 بواسطة John Logie Baird.
اختراعات في الهندسة الكهربائية منذ عام 1928
- في عام 1928، نجح في إنتاج تلفزيون ملون، وفي نفس العام بدأ البث التلفزيوني المباشر الأول من لندن إلى نيويورك.
- في عام 1931، صنع ألفريد فون جوردان أول تلفزيون كهربائي.
- بعد ذلك استمرت المساهمات والاختراعات واحدة تلو الأخرى، حيث ظهر أول جهاز كمبيوتر عام 1942 على يد الألماني كونراد تسوزه تحت اسم Z3.
- في عام 1946، ظهر جهاز كمبيوتر آخر يسمى ENIAC، من إنتاج John Mowgli و John Eckert.
- كان ظهور عصر الكمبيوتر تحولًا تاريخيًا شهده العالم، وغذى نمو العديد من الشركات، وأبرزها مؤسسة ناسا، التي اعتمدت على أجهزة الكمبيوتر لدعم برنامج أبولو الخاص بها.
- تبع ذلك اختراعات مثل “الترانزستور” و “الروبوت الصناعي” التي استخدمت في العديد من المصانع في الستينيات مثل مصانع جنرال موتورز وغيرها من الأشياء التي لا تزال قيد الإنتاج.
حقيقة أول هاتف في التاريخ
- في عام 1860، تمكن فيليب رايس من صنع التاريخ عن طريق الهاتف، وكان ذلك في معهد غارنييه في فريدريشسدورف، لكن اختراعه العظيم لم يحظ بالاهتمام الكافي في ذلك الوقت.
- لذلك عاد ألكسندر جراهام بيل واخترع الهاتف في عام 1867، لكنه تمكن من تسويقه بقوة وأعجب الجميع بمنتجاته، لذلك فإن اسمه خلد حتى يومنا هذا لأنه اخترع الهاتف ومع تطور الوقت أصبح لا غنى عنه اختراع في جميع أنحاء العالم.
نظام تعليم الهندسة الكهربائية
- للحصول على لقب مهندس كهربائي، يشترط الحصول على 5 سنوات من التعليم العالي، ويختلف تخصيص خمس سنوات من دولة إلى دولة ومن جامعة إلى أخرى.
- بمعنى أن هناك بعض الجامعات كما يحدث في الجامعات العربية، تبدأ من السنة الأولى تسمى “تمهيدي”، وبعد ذلك ينتقل التخصص إلى السنتين الثانية والثالثة، وبعد ذلك سنتان أخريان يتخصصان في قسم مثل الاتصال الوسائط أو الإلكترونيات أو أجهزة الكمبيوتر وما إلى ذلك.
- في السنة الأولى من الهندسة الكهربائية، يتم تدريس كل ما تعلمه الطالب من قبل إلى المصلين مع التركيز على الفيزياء والكيمياء والرياضيات.
- لكن تخصص كهربائي لمدة عامين يركز على جميع قوانين وأساسيات الكهرباء بشكل عام ومفاهيم الأجهزة المختلفة وكيفية عملها، بينما يركز الانقسام لمدة عامين على مفاهيم كل تخصص على حدة.
- بعد إكمال خمس سنوات من الدراسة الجامعية، يحصل الطالب على درجة البكالوريوس ويكون له تخصص مثل “مهندس اتصالات” أو “مهندس إلكتروني” وهكذا.
- بعد هذه الفترة، يمكن لأي شخص الذهاب إلى العمل أو مواصلة دراسته من خلال “الدراسات العليا”، ثم “الماجستير” ثم الأستاذية أو الدكتوراه في الهندسة الكهربائية.
تخصصات الهندسة الكهربائية والصناعات
- مع تطور العالم وتزايد احتياجات البشرية، كان من المحتم أن تتطور وتتزايد فروع الهندسة الكهربائية. إليك فروع الهندسة الكهربائية:
- تعتبر الإلكترونيات من أهم فروع الهندسة الكهربائية. تقوم بتصميم وتصنيع جميع المكونات الكهربائية مثل المكثف، الصمام الثنائي الثاني، الصمام الثنائي الثالث، الترانزستور، الإلكترونيات الدقيقة، أشباه الموصلات والدوائر الكاملة.
- هندسة الاتصالات بفضل هذا الفرع لدينا القدرة على استقبال وإرسال أي شيء من خلال الموجات الكهرومغناطيسية أو النبضات الكهربائية، وظهور تقنية التشفير.
- تهدف تقنية الاتصالات إلى حفظ جميع البيانات في عملية الإرسال والاستقبال دون فقدان البيانات منها.
- تختص الطاقة بتوزيع وإنتاج الكهرباء للمستهلكين من خلال المولدات والمحطات والمحولات الكهربائية التي تعتمد عليها دول العالم في هذا الصدد.
- يظل تخصص مهندسي الطاقة في تصميم وصيانة المولدات والمحولات ومحطات الطاقة.
شاهدي أيضاً: 15 معلومة عن مخترع المولد الكهربائي وأهم إنجازاته
الأقسام الرئيسية للهندسة الكهربائية
- هندسة المحركات، وفكرتها الأساسية هي تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية بمساعدة بعض الآلات الكهربائية، وتلعب الهندسة الإلكترونية دورًا مهمًا في صناعة السيارات.
- هندسة الإشارات هي فرع يتعامل مع تعديل وتحليل الإشارات المختلفة، حيث يوجد نوعان من الإشارات، الأول تناظري والثاني رقمي.
- ستحتاج إلى مهارات رياضية ممتازة لمعالجة الإشارات. تشمل معالجة الإشارات تطبيقات مثل هندسة الصوت وهندسة الاتصالات والرادار والهندسة الطبية.
- عادةً ما يتم تحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية، كما هو الحال في التلفزيون والراديو، بواسطة أجهزة الكمبيوتر، والغرض الأساسي من عملية تحويل الإشارة هو نقل الإشارات بين الأشخاص، مثل مكالمة هاتفية.
- هندسة الكمبيوتر قطعت هذه الصناعة شوطًا طويلاً منذ الأربعينيات عندما كانت معظم مكوناتها عبارة عن أدوات كهربائية، لكنها تفرعت الآن إلى العديد من الفروع مثل الصيانة والبرمجة والأنظمة والشبكات والمزيد. أشياء.
- على الرغم من التطور الكبير في مجال الحوسبة، إلا أنه لا يزال يحتفظ بشكله التقليدي.
- هندسة التحكم الآلي والأتمتة الصناعية يهدف هذا الفرع من الهندسة الكهربائية إلى تحويل الخطوات اليدوية إلى خطوات ذاتية التحكم.
- تتجلى أهميته الكبيرة أيضًا في التحكم في أنظمة السيارات ومنع الانزلاق ودرجة حرارة الثلاجات وعدد الدورات لمحركات الأجهزة الكهربائية المختلفة.
- الهندسة الكهربائية النظرية يهتم هذا الجانب بربط وتحليل النظريات والمعادلات الكهربائية، مثل معادلات ماكسويل التي تعتبر أحد أسس الكهرباء بشكل عام، ونظرية الدائرة لتحليل حركة الدوائر.
شاهدي أيضاً: ما هي تخصصات المنح المعتمدة؟
تعتبر الهندسة الكهربائية من أهم وأبرز الصناعات التي تقدم الدعم لحياة الإنسان من خلال الاختراعات والصناعات التي تسهل إنتاجية كل شيء، وبدونها لن يكون العالم كله بالشكل الذي هو عليه الآن بتطور ممتاز.