مهندسی برق

مهندسی برق رشته‌ای از مهندسی است که به الکتریسیته، الکترومغناطیس و الکترونیک می‌پردازد. فراگیرتر شدن استفاده از انرژی الکتریکی و افزایش نیاز به انتقال سریع‌تر اطلاعات، مهندسی برق را به یکی از مهم‌ترین زمینه‌های مهندسی و صنعت تبدیل کرده‌است.

مهندسی برق به دو قسمت عمده تقسیم می‌شود: ۱_بررسی و طراحی سیستم‌های انتقال و تبدیل انرژی الکتریکی ۲_بررسی و طراحی سیستم‌های الکترونیکی برای پردازش و انتقال اطلاعات. به بیان دیگر، مهندسان برق از الکتریسیته یا برای انتقال انرژی یا برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کنند.

تاریخچه

الکتریسیته یکی از موضوعات جذاب علمی از اوایل قرن هفدهم بوده‌است. یکی از اولین مهندسین برق احتمالاً ویلیام گیلبرت بوده‌است که اولین وسیلهٔ اندازه‌گیری الکتریسیته یا الکتروسکوپ را طراحی کرد و آن را ورسوریوم (versorium) نامید. همچنین او اولین کسی بود که به‌طور واضح مغناطیس و الکتریسیتهٔ ساکن را تمیز داد. تا پیش از حدود دههٔ ۱۸۸۰، مباحث مربوط به الکتریسیته و کاربردهای آن، زیرمجموعه‌ای از فیزیک تلقی می‌شد. این رشته اولین بار در نیمهٔ دوم قرن نوزده میلادی، بعد از تجاری سازی تلگراف، تلفن و توزیع برق و استفاده‌های آن به عنوان یک شغلِ شناخته شده مطرح شد. از حدود سال ۱۸۸۵ برخی دانشگاه‌ها و موسسات فناوری مانند دانشگاه کرنل یا موسسهٔ فناوری ماساچوست، رشتهٔ کارشناسی مهندسی برق را ایجاد نمودند. دانشگاه فنی دارمشتات اولین دانشگاهی بود که در سال ۱۸۸۲ دانشکدهٔ مهندسی برق را ایجاد کرد و پس از آن دانشگاه کرنل و دیگر دانشگاه‌ها این رشته را ارائه نمودند.

مبانی رشته برق در علوم فیزیک و ریاضیات تدوین شده‌است و دانشمندان بزرگی که پایه‌های علمی رشته مهندسی برق را بنا نهادند عبارتند از:

مایکل فارادی
جیمز کلارک ماکسول
هاینریش هرتز
آندره ماری آمپر
گوستاو رابرت کیرشهوف
الساندرو جوزپه ولتا
گئورگ زیمون اهم
نیکولا تسلا

مهندسان برق معروف

کارولی زیپرنوسکی، اوتو بلاتی، میکسا دری، ترانسفورماتور زد بی دی
ویلیام استنلی، ترانسفورماتورها
گالیله فراریس نظریه الکترونیک، موتور القایی
نیکولا تسلا، سیستم چندفاز کاربردی (جریان متناوب) و طراحی موتورهای القایی
میخاییل دولیوو-دوبروولسکی، توسعه سامانه‌های جریان متناوب سه فاز
چارلز پروتئوس اشتاینمتز، نظریه‌های ریاضی جریان متناوب برای مهندسان
اولیور هویساید، توسعه مدل‌های نظری برای مدارهای الکترونیکی

اولین مهندس برق در ایران
حیدرخان عمواوغلی (زاده ۱۲۵۹ خورشیدی در سلماس آذربایجان – درگذشته ۵ آبان ۱۳۰۰ در مسجدپیش گیلان) معروف به حیدر برقی، اولین مهندس برق ایران بود و اولین سیم کشی و سیستم برقی در حرم امام هشتم شیعیان به‌دست ایشان بوده‌است وی تحصیلات خود را در شهر الکساندوپل ارمنستان آغاز کرد و سپس به ایروان رفت تا تحصیلات عالی خود را ادامه دهد در اواخر سال ۱۹۰۲در سن ۲۳ سالگی برای نصب و به‌کار انداختن اولین کارخانه برق که به دستور ناصرالدین شاه قاجار و به مباشرت حاج محمدباقر رضا یوسفی میلانی در جهت روشن کردن آستانه ثامن‌الحجج در مشهد مقدس که از باکو خریداری شده بود، وارد ایران شد

رشتهٔ مهندسی برق در ایران

گرایش‌های مقطع کارشناسی

رشته مهندسی برق در مقطع کارشناسی دارای ۵ گرایش زیر است. در برخی دانشگاه‌ها، گرایش دانشجو پس از گذراندن ۳ تا ۵ ترم مشخص می‌شود.

مهندسی الکترونیک
مهندسی مخابرات
مهندسی قدرت
مهندسی کنترل
مهندسی پزشکی (بیوالکتریک ـ بیوانفورماتیک در برخی دانشگاه‌ها)
مهندسی صدا (صرفا در مقطع کارشناسی ارشد)

در دانشگاه‌های صنعتی شریف، تهران و صنعتی امیرکبیر و فردوسی مشهد گرایش سیستم‌های دیجیتال (که در تقسیم‌بندی پنج‌گانه، زیرمجموعه‌ای از گرایش الکترونیک محسوب می‌شود) به ۵ گرایش فوق اضافه شده‌است در پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور، علاوه‌بر گرایش قدرت، گرایش شبکه‌های انتقال و توزیع دانشگاه آزاد اسلامی ایجاد شده‌است که ترکیبی از گرایش قدرت و مباحث مربوط به شبکه سراسری برق و مدیریت توزیع و مصرف می‌باشد.

مباحث اصلی

مباحث اصلی مهندسی برق موارد زیر هستند:

معادلات دیفرانسیل، جبر خطی و تحلیل فوریه
پردازش سیگنال (پیوسته و گسسته‌زمان)
مدارها و سیستم‌های الکترونیکی آنالوگ
مدارها و سیستم‌های الکترونیکی دیجیتال، ریزپردازنده‌ها
الکترومغناطیس، امواج الکترومغناطیسی و آنتن‌ها
ماشین‌های الکتریکی (موتورها، ژنراتورها و ترانسفورمرها)
سیستم‌های انتقال انرژی الکتریکی
سیستم‌های مخابراتی و انتقال اطلاعات (آنالوگ و دیجیتال)
سیستم‌های کنترل و رباتیک
مهندسی پزشکی
مهندسی صدا

مدارهای الکتریکی ۱و۲، سیگنال‌ها و سیستم‌ها، الکترونیک ۱و۲، مدارهای منطقی، الکترومغناطیس، معادلات دیفرانسیل، ریاضیات مهندسی، آمار و احتمالات، ماشین‌های الکتریکی ۱و۲، بررسی سیستم‌های قدرت ۱ برخی از دروسی است که دانشجویان تمام گرایش‌های مهندسی برق در مقطع کارشناسی موظف به گذراندن آن هستند.