معرفی رشته مهندسی برق

یکی از بهترین تعریف هایی که از مهندسی برق شده است، این است که محور اصلی فعالیت های مهندسی برق، تبدیل

یک سیگنال به سیگنال دیگر است. البته این سیگنال ممکن است شکل موج ولتاژ یا شکل موج جریان و یا ترکیب

دیجیتالی یک بخش از اطلاعات باشد.

مهندسی برق : Electrical engineering زیرمجموعه‌ای از مهندسی است که به مطالعه و کاربردهای مرتبط با

الکتریسیته، الکترومغناطیس و الکترونیک می‌پردازد. می‌توان مهندسی برق را به دو قسمت عمده تقسیم کرد: بررسی

و طراحی سیستم‌های انتقال و تبدیل انرژی الکتریکی ؛ و یا بررسی و طراحی سیستم‌های الکترونیکی برای پردازش و

انتقال اطلاعات، نظیر رایانه‌ها، سامانه‌های مخابراتی، مدارهای مجتمع، رادارها و نظایر آن. به بیان دیگر، مهندسان

برق از الکتریسیته یا برای انتقال انرژی و یا برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کنند.

در بسیاری از کشورها ، صنعت برق به عنوان صنعت مادر یا مادر صنایع به شمار می آید . صنعتی که برای توسعه و

پیشرفت نیازمند نیروهای جوان ، کارآمد و دارای تحصیلات عالی است و از همین رو در دانشگاههای معتبر جهان

رشته مهندسی برق یکی از رشته های مهم ، علمی و کاربردی می باشد .

دانش آموختگان این رشته می توانند در زمینه های طراحی، ساخت، بهره برداری، نظارت، نگهداری، مدیریت و هدایت

عملیات سیستم هاعمل نمایند.

 

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 قدرت
مهندسی الکترونیک
مهندسی مخابرات
مهندسی کنترل

مهندسی پزشکی (بیوالکتریک ـ در برخی دانشگاه‌ها)

 

دانشجوی برق باید ذهنی خلاق و تحلیل گر داشته باشد.همچنین به کار با وسایل برقی علاقه داشته باشد چون گاهی

اوقات با دانشجویانی روبرومی شویم که در ریاضی و فیزیک قوی هستند اما در کارهای عملی ضعیف اند.

چنین دانشجویانی برای رشته های مهندسی مناسب نیستند و بهتر است رشته های ذهنی و انتزاعی مثل ریاضی یا

فیزیک را انتخاب کنند.

 

 

 

گرایش ها: 

مهندسی برق دارای چهار گرایش است که در زیر به طور اجمالی به بررسی آنها می پردازیم و در قسمت معرفی گرایش

ها به تفصیل در مورد هر کدام صحبت خواهیم کرد.

الکترونیک : الکترونیک علمی است که به بررسی حرکت الکترون در درون گاز، خلاء و یا نیمه رسانا و اثرات و

کاربردهای آن می پردازد. با توجه به این تعریف، مهندس الکترونیک در زمینه ساخت قطعات الکترونیک و کاربرد آن در

مدارها، فعالیت می کند. به عبارت دیگر، زمینه فعالیت مهندسی الکترونیک را می توان به دو شاخه اصلی ساخت

قطعه و کاربرد مداری قطعه و طراحی مدار تقسیم کرد.

 

 

مخابرات : مخابرات، گرایشی از مهندسی برق است که در حوزه ارسال و دریافت اطلاعات فعالیت می کند.

مهندسی مخابرات با ارائه نظریه ها و مبانی لازم جهت ایجاد ارتباط بین دو یا چند کاربر، انجام عملی فرآیندها را به

طور بهینه ممکن می سازد. پس هدف از مهندسی مخابرات، پرورش متخصصان در چهار زمینه اصلی این گرایش است

که شامل فرستنده، مرحله میانی، گیرنده و گسترش شبکه است که گستره هر کدام عبارتند از:

– فرستنده: شامل آنتن، نحوه ارسال و …

– مرحله میانی: شامل خط انتقال و محاسبات مربوط و …

– گیرنده: شامل آنتن، نحوه دریافت، تشخیص و …

– گسترش شبکه: مشتمل بر تعمیم خط ارتباطی ساده، ادوات سویچینگ ، ارتباط بین مجموعه کاربرها و …

 

 

قدرت : مهندسی قدرت را می توان تولید نیروی الکتریکی به روشهای گوناگون و انتقال و توزیع این نیرو با بازده و

قابلیت اطمینان بالا، تعریف کرد. پس هدف از مهندسی قدرت، پرورش افرادی کارا در بخشهای تولید، انتقال و توزیع

است که گستره این بخش عبارت است از:

– تولید: طراحی شبکه های تولید با کمترین هزینه و بیشترین بازده.

– انتقال: طراحی شبکه های انتقال، خطوط انتقال، پخش بار بر روی شبکه، قابلیت اطمینان و پایداری شبکه قدرت،

طراحی رله ها و حفاظت شبکه، پخش بار اقتصادی .

– توزیع: طراحی شبکه های توزیع حفاظت و مدیریت آن.

 

 

کنترل : کنترل، در پیشرفت علم نقش ارزنده ای را ایفا می کند و علاوه بر نقش کلیدی در فضاپیماها و هدایت موشک

ها و هواپیماها، به صورت بخش اصلی و مهمی از فرآیندهای صنعتی و تولیدی نیز درآمده است.

به کمک این علم می توان به عملکرد بهینه سیستمهای پویا، بهبود کیفیت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش میزان

تولید، ماشینی کردن بسیاری از عملیات تکراری و خسته کننده دستی و نظایر آن دست یافت. هدف سیستم کنترل

عبارت است از کنترل خروجی ها به روش معین، به کمک ورودیها، از طریق اجزای سیستم کنترل که می تواند شامل

اجزای الکتریکی، مکانیک و شیمیایی به تناسب نوع سیستم کنترل باشد.

 

 

معرفی گرایش های مقطع کارشناسی:

رشته مهندسی برق در مقطع کارشناسی در ابتدای امر گرایشی ندارد. اما دانشجویان می توانند پس از گذراندن 3 الی

4 ترم اقدام به انتخاب گرایش های مورد نظرخود نمایند. این رشته دارای گرایش های الکترونیک، مخابرات، کنترل

قدرت است. البته گرایش های فوق در مقطع کارشناسی تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند و هر گرایش با گرایش دیگر

تنها در 30 واحد یا کمتر متفاوت است. و حتی تعدادی از فارغ التحصیلان مهندسی برق در بازار کار جذب گرایش های

دیگر این رشته می شوند.

 

با این وجود ما برای آشنایی هر چه بیشتر گرایشهای فوق را در زیر معرفی می کنیم:

الکترونیک:

اگر امروز شاهد ساده ترین وسایل الکتریکی مثل ماشین لباسشویی یا یخچال هستیم و اگر امروز از پیچیده ترین

تجهیزات مخابراتی، پزشکی ، صنایع دفاعی و سیستم های ناوبری استفاده می کنیم ، به یاری پیشرفت و گسترش علم

الکترونیک است . علمی که به بررسی نحوه عملکرد و چگونگی نگهداری و بهره برداری و تجزیه و تحلیل سیستم های

الکترونیکی ، طرح و پیاده کردن شبکه های الکترونیکی و طرح و ساخت تجهیزات و مدارهای الکترونیکی می پردازد.

گرایش الکترونیک به دو زیر بخش عمده تقسیم می شود. بخش اول میکروالکترونیک است که شامل علم مواد، فیزیک

الکترونیک، طراحی و ساخت قطعات از ساده ترین آنها تا پیچیده ترین آنها است و بخش دوم نیز مدار و سیستم

نامیده می شود و هدف آن طراحی و ساخت سیستم ها و تجهیزات الکترونیکی با استفاده از قطعات ساخته شده

توسط متخصصان میکروالکترونیک است.

برای مثال یک سیستم گیرنده رادیو نمونه ای از کنار هم قرار دادن قطعات مختلف الکترونیکی برای دریافت موج

ارسال شده از سوی فرستنده به گیرنده است . یعنی یک سیستم فرستنده و گیرنده برای کار ، به قطعات الکترونیکی

نیاز دارد . و این شامل بسیاری از دستگاههای الکتریکی از جمله سیستم پمپ مصنوعی تامین کننده ضربان قلب،

سیستم رله و حفاظت در یک نیروگاه برق و یا سیستم هدایت اتوماتیک یک هواپیما می شود .

گرایش الکترونیک یکی از گرایشهای جالب مهندسی برق است که محور اصلی آن آشنایی با قطعات نیمه هادی،

توصیف فیزیکی این قطعات، عملکرد آنها و در نهایت استفاده از این قطعات، برای طراحی و ساخت مدارها و

دستگاههایی است که کاربردهای فنی و روزمره زیادی دارند.

مخابرات:

هدف از مخابرات، ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر است که این اطلاعات می تواند صوت، تصویر یا

داده های کامپیوتری باشد. مخابرات از دو گرایش میدان و سیستم تشکیل می شود. که در گرایش میدان، دانشجویان

با مفاهیم میدان های مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و … آشنا می شوند تا بتوانند مناسبترین وسیله را برای

انتقال موجی از نقطه ای به نقطه دیگر پیدا کنند.

برای مثال اگر بخواهیم سیگنالی را از یک ایستگاه تلویزیونی به گیرندگان تلویزیونی منتقل کنیم، ابتدا باید این

سیگنال را از طریق آنتن های خاص به صورت امواج منتشر ساخته و سپس در طرف گیرنده نیز آنتن های خانگی باید

بتوانند این امواج را از فضا دریافت کنند تا از طریق دستگاه تلویزیون این امواج به امواج صوت و تصویر تبدیل

شود. قابل ذکر است که تمامی این ارسال و انتقال امواج ، در حوزه گرایش میدان قرار می گیرد.

در گرایش سیستم نیز دانشجویان فرا میگیرند که چگونه سیگنال ها را از شکلی به شکل دیگر تبدیل کنند . برای مثال

همان سیستم تلویزیونی برای انتقال سیگنالی از اتاق تولید به آنتن ، احتیاج به دستگاه فرستنده است که این دستگاه

ترکیبی از قطعات الکترونیکی بوده و به شیوه ای طراحی شده که میتواند سیگنال تولید شده در آن محیط را به

صورتی درآورد که قابل ارسال به وسیله آنتن های فرستنده باشد. از سوی دیگر در منازل نیز دستگاه تلویزیون یا

رادیو شامل انواع سیستم های مخابراتی است که این سیستم سیگنال های دریافتی از آنتن را تبدیل به سیگنال صوت

و تصویر می کند.

همچنین یکی از فعالیت های عمده مهندسی مخابرات گرایش سیستم، طراحی فلیترهای مختلفی است که می توانند

امواج مزاحم شامل صوت یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلی را از آنتن

دریافت کنند.

گفتنی است که امروزه با توسعه مخابرات بی سیم، ارتباط نزدیکتری بین دو گرایش میدان و سیستم ایجاد شده

است. برای نمونه در گوشی تلفن همراه ما هم تجهیزات مربوط به مدارهای مخابراتی و هم تجهیزات مربوط به

فرستنده و هم آنتن گیرنده را داریم. از همین رو یک مهندس مخابرات امروزه باید از هر دو گرایش بخوبی اطلاع

داشته باشد تا بتواند یک دستگاه بی سیم را طراحی کند.

کنترل:

اگر بخواهیم یک تعریف کلی از کنترل ارائه دهیم، می توانیم بگوییم که هدف این علم، کنترل خروجی های یک

سیستم بر مبنای ورودی های آن و با توجه به شرایط ویژه و نکات مورد نظر طراحی آن سیستم می باشد.

علم کنترل فقط در مهندسی برق مورد استفاده قرار نمی گیرد. بلکه در شاخه های دیگری از علوم مهندسی و حتی

علوم انسانی کاربرد دارد. به عنوان نمونه، کنترل فرآیند تصفیه نفت در یک پالایشگاه، کنترل عملکرد یک نیروگاه برق،

سیستم کنترل ناوبری یک کشتی و یا کنترل تحولات و تغییرات جمعیتی نمونه های متنوعی از کاربرد علم کنترل می باشد.

 

گفتنی است که گرایش کنترل دارای زیر بخش های متنوعی مانند کنترل خطی، غیرخطی، مقاوم، تطبیقی، دیجیتالی،

فازی و غیره است.

در رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی، مهندسی هوافضا، مهندسی سازه و مهندسی های دیگر نیز ما شاهد

علم کنترل هستیم اما نوع سیستم کنترلی در هر رشته مهندسی متفاوت است. برای مثال در مهندسی مکانیک نوع

کنترل، مکانیکی و در مهندسی شیمی براساس فرآیندهای شیمیایی است. اما در کل هدف مهندسی کنترل، طراحی

سیستمی است که بتواند عملکرد یک دستگاه را در حد مطلوب حفظ نماید. برای مثال در یک کارخانه نورد برای آن که

بتوان قطعات آهنی را به شکل مورد نظر در آورد ، لازم است که دو قطعه اصلی نورد که توسط موتورهای الکتریکی

چرخانده می شود ، دارای چرخش یکسانی باشند و این یکسانی در چرخش نیاز به سیستم کنترل بسیار دقیقی دارد .

مهندس برق گرایش کنترل میتواند این کار را با طراحی یک مدار الکتریکی انجام دهد.

خودکار کردن یا اتوماتیک کردن خط تولید، یکی دیگر از فعالیت های مهندسی کنترل است. یعنی مهندس کنترل

میتواند به گونه ای خط تولید را هماهنگ و کنترل کند که محصول تولید شده طبق برنامه تعیین شده و با بهترین

کیفیت به دست آید.

قدرت:

هدف اصلی مهندسین این گرایش، تولید برق در نیروگاهها، انتقال برق از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبکه

های شهری و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و کارخانجات است. بنابراین یک مهندس قدرت باید به روشهای

مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستم های توزیع آشنا باشد.

گرایش قدرت به آموزش و پژوهش در زمینه طراحی و ساخت سیستم های مورد استفاده در تولید، توزیع، مصرف و

حفاظت از برق می پردازد.

به عبارت دیگر دانشجویان این رشته در شاخه تولید با انواع نیروگاههای آبی، گازی، سیکل ترکیبی و … آشنا

می شوند. و در بخش انتقال و توزیع، روشهای مختلف انتقال برق اعم از کابلهای هوایی و زیرزمینی را مطالعه می

کنند و در شاخه حفاظت نیز انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف

انرژی، انسانها و تاسیسات را در برابر حوادث مختلف محافظت می کنند، مورد بررسی قرار می دهند که از آن میان

می توان به انواع رله ها، فیوزها، کلیدها و در نهایت سیستم های کنترل اشاره کرد.

یکی دیگر از شاخه های قدرت نیز ماشین های الکتریکی است که شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهای

الکتریکی می شود که این شاخه از زمینه های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است.

 

 

وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر:

فارغ التحصیل در مقطع کارشناسی برق که مدرک خود را در یکی از چهار گرایش الکترونیک، مخابرات، قدرت و کنترل

می گیرد، می تواند در یکی از این گرایشها (اختیاری) یا رشته ای که برق زیر مجموعه ای برای آن تعریف شده، ادامه

تحصیل نماید. این رشته به صورت: مهندسی برق- الکترونیک، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرایش های: میدان،

سیستم، موج، رمز، مایکرونوری) برق- کنترل، مهندسی پزشکی (گرایش بیوالکتریک)، مهندسی هسته ای (دو گرایش

مهندسی راکتور و مهندسی پرتو پزشکی، مهندسی کامپیوتر (معماری کامپیوتر، هوش مصنوعی و رباتیک) است. برای

تحصیل در مقطع دکترای تخصصی، می توان، در هر یک از زیرشاخه های تخصصی‌تر گرایشهای یاد شده میزان مورد

نیاز واحدها را اخذ کرد و رساله دکتری را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است این زیر شاخه ها، گرایشهای

تخصصی تر این چهار گرایش است. امکان ادامه تحصیل در کلیه گرایشهای یاد شده در مقطعهای کارشناسی ارشد و تا

حد زیادی در دوره دکتری، در داخل کشور وجود خواهد داشت. رشته برق به دلیل کاربردی بودن آن در بسیاری از علوم

مهندسی دیگر، برای فارغ التحصیلان امکان تحصیل در بسیاری گرایشها و دانشها را فراهم می کند.

 

 

 

آینده شغلی و بازار کار: 

 

حال سؤال اینجاست که چرا با وجود این که رشته مهندسی برق در جهان از رشته های پر رونق بوده و در کشور ما نیز

از بازار کار خوبی برخوردار است ، بعضی از فارغ التحصیلان این رشته حتی با وجود داشتن مدرک کارشناسی ارشد

نیز نتوانسته اند کاری در ارتباط با رشته خویش پیدا کنند.

امروزه با توسعه صنایع کوچک و بزرگ در کشور، فرصت های شغلی زیادی برای مهندسین برق فراهم شده است و اگر

می بینیم که با این وجود بعضی از فارغ التحصیلان این رشته بیکار هستند، به دلیل این است که این افراد یا فقط در

تهران دنبال کار می گردند و یا در دوران تحصیل به جای یادگیری عمیق دروس و در نتیجه کسب توانایی های لازم،

تنها واحدهای درسی خود را گذرانده اند.

همچنین یک مهندس خوب باید، کارآفرین باشد یعنی به دنبال استخدام در مؤسسه یا وزارتخانه ای نباشد، بلکه به

یاری آگاهی های خود، نیازهای فنی و صنعتی کشور را یافته و با طراحی سیستم ها و مدارهای خاصی این نیازها را

برطرف سازد. کاری که بعضی از فارغ التحصیلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نیز بوده اند.

اگر یک فارغ التحصیل برق دارای توانایی های لازم باشد، با مشکل بیکاری روبرو نخواهد شد. در حقیقت امروزه

مشکل اصلی این است که بیشتر فارغ التحصیلان توانمند و با استعداد این رشته به خارج از کشور مهاجرت می کنند

و ما اکنون با کمبود نیروهای کارآمد در این رشته روبرو هستیم.

 

 

دروس مشترک در گرایش های مختلف مهندسی برق:

ریاضی-معادلات دیفرانسیل -برنامه سازی کامپیوتر-محاسبات عددی-فیزیک -کارگاه عمومی-کارگاه برق-زبان تخصصی

نقشه کشی صنعتی-ریاضی مهندسی-مدارهای الکتریکی -اندازه گیری الکتریکی-الکترومغناطیس-الکترونیک-

ماشین های الکتریکی-مدارهای منطقی-تجزیه و تحلیل سیستم ها-سیستم های کنترل خطی-بررسی سیستم های

قدرت -مخابرات -پروژه کارشناسی-کارآموزی

برای اطلاعات بیشترو مشاوره با تلفن ثابت تهران با شماره 9092305882 تماس حاصل نمایید.