معرفی رشته مهندسی برق

يكي از بهترين تعريف هايي كه از مهندسي برق شده است، اين است كه محور اصلي فعاليت هاي مهندسي برق، تبديل

يك سيگنال به سيگنال ديگر است. البته اين سيگنال ممكن است شكل موج ولتاژ يا شكل موج جريان و يا تركيب

ديجيتالي يك 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 بسياري از كشورها ، صنعت برق به عنوان صنعت مادر يا مادر صنايع به شمار مي آيد . صنعتي که براي توسعه و

پيشرفت نيازمند نيروهاي جوان ، کارآمد و داراي تحصيلات عالي است و از همين رو در دانشگاههاي معتبر جهان

رشته مهندسي برق يکي از رشته هاي مهم ، علمي و کاربردي مي باشد .

دانش آموختگان اين رشته مي توانند در زمينه هاي طراحي، ساخت، بهره برداري، نظارت، نگهداري، مديريت و هدايت

عمليات سيستم هاعمل نمايند.

 

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)

 

دانشجوي برق بايد ذهني خلاق و تحليل گر داشته باشد.همچنين به كار با وسايل برقي علاقه داشته باشد چون گاهي

اوقات با دانشجوياني روبرومي شويم كه در رياضي و فيزيك قوي هستند اما در كارهاي عملي ضعيف اند.

چنين دانشجوياني براي رشته هاي مهندسي مناسب نيستند و بهتر است رشته هاي ذهني و انتزاعي مثل رياضي يا

فيزيك را انتخاب كنند.

 

 

 

گرايش ها: 

مهندسي برق داراي چهار گرايش است كه در زير به طور اجمالي به بررسي آنها مي پردازيم و در قسمت معرفي گرايش

ها به تفصيل در مورد هر كدام صحبت خواهيم كرد.

الكترونيك : الكترونيك علمي است كه به بررسي حركت الكترون در درون گاز، خلاء و يا نيمه رسانا و اثرات و

كاربردهاي آن مي پردازد. با توجه به اين تعريف، مهندس الكترونيك در زمينه ساخت قطعات الكترونيك و كاربرد آن در

مدارها، فعاليت مي كند. به عبارت ديگر، زمينه فعاليت مهندسي الكترونيك را مي توان به دو شاخه اصلي ساخت

قطعه و كاربرد مداري قطعه و طراحي مدار تقسيم كرد.

 

 

مخابرات : مخابرات، گرايشي از مهندسي برق است كه در حوزه ارسال و دريافت اطلاعات فعاليت مي كند.

مهندسي مخابرات با ارائه نظريه ها و مباني لازم جهت ايجاد ارتباط بين دو يا چند كاربر، انجام عملي فرآيندها را به

طور بهينه ممكن مي سازد. پس هدف از مهندسي مخابرات، پرورش متخصصان در چهار زمينه اصلي اين گرايش است

که شامل فرستنده، مرحله مياني، گيرنده و گسترش شبكه است كه گستره هر كدام عبارتند از:

– فرستنده: شامل آنتن، نحوه ارسال و …

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

– گيرنده: شامل آنتن، نحوه دريافت، تشخيص و …

– گسترش شبكه: مشتمل بر تعميم خط ارتباطي ساده، ادوات سويچينگ ، ارتباط بين مجموعه كاربرها و …

 

 

قدرت : مهندسي قدرت را مي توان توليد نيروي الكتريكي به روشهاي گوناگون و انتقال و توزيع اين نيرو با بازده و

قابليت اطمينان بالا، تعريف كرد. پس هدف از مهندسي قدرت، پرورش افرادي كارا در بخشهاي توليد، انتقال و توزيع

است كه گستره اين بخش عبارت است از:

– توليد: طراحي شبكه هاي توليد با كمترين هزينه و بيشترين بازده.

– انتقال: طراحي شبكه هاي انتقال، خطوط انتقال، پخش بار بر روي شبكه، قابليت اطمينان و پايداري شبكه قدرت،

طراحي رله ها و حفاظت شبكه، پخش بار اقتصادي .

– توزيع: طراحي شبكه هاي توزيع حفاظت و مديريت آن.

 

 

كنترل : كنترل، در پيشرفت علم نقش ارزنده اي را ايفا مي كند و علاوه بر نقش كليدي در فضاپيماها و هدايت موشك

ها و هواپيماها، به صورت بخش اصلي و مهمي از فرآيندهاي صنعتي و توليدي نيز درآمده است.

به كمك اين علم مي توان به عملكرد بهينه سيستمهاي پويا، بهبود كيفيت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش ميزان

توليد، ماشيني كردن بسياري از عمليات تكراري و خسته كننده دستي و نظاير آن دست يافت. هدف سيستم كنترل

عبارت است از كنترل خروجي ها به روش معين، به كمك وروديها، از طريق اجزاي سيستم كنترل كه مي تواند شامل

اجزاي الكتريكي، مكانيك و شيميايي به تناسب نوع سيستم كنترل باشد.

 

 

معرفي گرايش هاي مقطع کارشناسي:

رشته مهندسي برق در مقطع كارشناسي 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 الكترونيك، مخابرات، كنترل

قدرت است. البته گرايش هاي فوق در مقطع کارشناسي تفاوت چنداني با يكديگر ندارند و هر گرايش با گرايش ديگر

تنها در 30 واحد يا كمتر متفاوت است. و حتي تعدادي از فارغ التحصيلان مهندسي برق در بازار كار جذب گرايش هاي

ديگر اين رشته مي شوند.

 

با اين وجود ما براي آشنايي هر چه بيشتر گرايشهاي فوق را در زير معرفي مي كنيم:

الكترونيك:

اگر امروز شاهد ساده ترين وسايل الكتريكي مثل ماشين لباسشويي يا يخچال هستيم و اگر امروز از پيچيده ترين

تجهيزات مخابراتي، پزشكي ، صنايع دفاعي و سيستم هاي ناوبري استفاده مي كنيم ، به ياري پيشرفت و گسترش علم

الكترونيك است . علمي كه به بررسي نحوه عملكرد و چگونگي نگهداري و بهره برداري و تجزيه و تحليل سيستم هاي

الكترونيكي ، طرح و پياده كردن شبكه هاي الكترونيكي و طرح و ساخت تجهيزات و مدارهاي الكترونيكي مي پردازد.

گرايش الكترونيك به دو زير بخش عمده تقسيم مي شود. بخش اول ميكروالكترونيك است كه شامل علم مواد، فيزيك

الكترونيك، طراحي و ساخت قطعات از ساده ترين آنها تا پيچيده ترين آنها است و بخش دوم نيز مدار و سيستم

ناميده مي شود و هدف آن طراحي و ساخت سيستم ها و تجهيزات الكترونيكي با استفاده از قطعات ساخته شده

توسط متخصصان ميكروالكترونيك است.

براي مثال يک سيستم گيرنده راديو نمونه اي از کنار هم قرار دادن قطعات مختلف الکترونيکي براي دريافت موج

ارسال شده از سوي فرستنده به گيرنده است . يعني يك سيستم فرستنده و گيرنده براي کار ، به قطعات الکترونيکي

نياز دارد . و اين شامل بسياري از دستگاههاي الکتريکي از جمله سيستم پمپ مصنوعي تامين کننده ضربان قلب،

سيستم رله و حفاظت در يک نيروگاه برق و يا سيستم هدايت اتوماتيک يک هواپيما مي شود .

گرايش الكترونيك يكي از گرايشهاي جالب مهندسي برق است كه محور اصلي آن آشنايي با قطعات نيمه هادي،

توصيف فيزيكي اين قطعات، عملكرد آنها و در نهايت استفاده از اين قطعات، براي طراحي و ساخت مدارها و

دستگاههايي است كه كاربردهاي فني و روزمره زيادي دارند.

مخابرات:

هدف از مخابرات، ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه اي به نقطه ديگر است كه اين اطلاعات مي تواند صوت، تصوير يا

داده هاي كامپيوتري باشد. مخابرات از دو گرايش ميدان و سيستم تشكيل مي شود. كه در گرايش ميدان، دانشجويان

با مفاهيم ميدان هاي مغناطيسي، امواج، ماكروويو، آنتن و … آشنا مي شوند تا بتوانند مناسبترين وسيله را براي

انتقال موجي از نقطه اي به نقطه ديگر پيدا كنند.

براي مثال اگر بخواهيم سيگنالي را از يك ايستگاه تلويزيوني به گيرندگان تلويزيوني منتقل كنيم، ابتدا بايد اين

سيگنال را از طريق آنتن هاي خاص به صورت امواج منتشر ساخته و سپس در طرف گيرنده نيز آنتن هاي خانگي بايد

بتوانند اين امواج را از فضا دريافت كنند تا از طريق دستگاه تلويزيون اين امواج به امواج صوت و تصوير تبديل

شود. قابل ذكر است كه تمامي اين ارسال و انتقال امواج ، در حوزه گرايش ميدان قرار مي گيرد.

در گرايش سيستم نيز دانشجويان فرا ميگيرند كه چگونه سيگنال ها را از شكلي به شكل ديگر تبديل كنند . براي مثال

همان سيستم تلويزيوني براي انتقال سيگنالي از اتاق توليد به آنتن ، احتياج به دستگاه فرستنده است كه اين دستگاه

تركيبي از قطعات الكترونيكي بوده و به شيوه اي طراحي شده كه ميتواند سيگنال توليد شده در آن محيط را به

صورتي درآورد كه قابل ارسال به وسيله آنتن هاي فرستنده باشد. از سوي ديگر در منازل نيز دستگاه تلويزيون يا

راديو شامل انواع سيستم هاي مخابراتي است كه اين سيستم سيگنال هاي دريافتي از آنتن را تبديل به سيگنال صوت

و تصوير مي كند.

همچنين يكي از فعاليت هاي عمده مهندسي مخابرات گرايش سيستم، طراحي فليترهاي مختلفي است كه مي توانند

امواج مزاحم شامل صوت يا پارازيت را از امواج اصلي تشخيص و آنها را حذف كرده و تنها امواج اصلي را از آنتن

دريافت كنند.

گفتني است كه امروزه با توسعه مخابرات بي سيم، ارتباط نزديكتري بين دو گرايش ميدان و سيستم ايجاد شده

است. براي نمونه در گوشي تلفن همراه ما هم تجهيزات مربوط به مدارهاي مخابراتي و هم تجهيزات مربوط به

فرستنده و هم آنتن گيرنده را داريم. از همين رو يك مهندس مخابرات امروزه بايد از هر دو گرايش بخوبي اطلاع

داشته باشد تا بتواند يك دستگاه بي سيم را طراحي كند.

كنترل:

اگر بخواهيم يك تعريف كلي از كنترل ارائه دهيم، مي توانيم بگوييم كه هدف اين علم، كنترل خروجي هاي يك

سيستم بر مبناي ورودي هاي آن و با توجه به شرايط ويژه و نكات مورد نظر طراحي آن سيستم مي باشد.

علم كنترل فقط در مهندسي برق مورد استفاده قرار نمي گيرد. بلكه در شاخه هاي ديگري از علوم مهندسي و حتي

علوم انساني كاربرد دارد. به عنوان نمونه، كنترل فرآيند تصفيه نفت در يك پالايشگاه، كنترل عملكرد يك نيروگاه برق،

سيستم كنترل ناوبري يك كشتي و يا كنترل تحولات و تغييرات جمعيتي نمونه هاي متنوعي از كاربرد علم كنترل مي باشد.

 

گفتني است كه گرايش كنترل داراي زير بخش هاي متنوعي مانند كنترل خطي، غيرخطي، مقاوم، تطبيقي، ديجيتالي،

فازي و غيره است.

در رشته هاي مهندسي مكانيك، مهندسي شيمي، مهندسي هوافضا، مهندسي سازه و مهندسي هاي ديگر نيز ما شاهد

علم كنترل هستيم اما نوع سيستم كنترلي در هر رشته مهندسي متفاوت است. براي مثال در مهندسي مكانيك نوع

كنترل، مكانيكي و در مهندسي شيمي براساس فرآيندهاي شيميايي است. اما در كل هدف مهندسي كنترل، طراحي

سيستمي است كه بتواند عملكرد يك دستگاه را در حد مطلوب حفظ نمايد. براي مثال در يك كارخانه نورد براي آن كه

بتوان قطعات آهني را به شكل مورد نظر در آورد ، لازم است كه دو قطعه اصلي نورد كه توسط موتورهاي الكتريكي

چرخانده مي شود ، داراي چرخش يكساني باشند و اين يكساني در چرخش نياز به سيستم كنترل بسيار دقيقي دارد .

مهندس برق گرايش كنترل ميتواند اين كار را با طراحي يك مدار الكتريكي انجام دهد.

خودكار كردن يا اتوماتيك كردن خط توليد، يكي ديگر از فعاليت هاي مهندسي كنترل است. يعني مهندس كنترل

میتواند به گونه اي خط توليد را هماهنگ و كنترل كند كه محصول توليد شده طبق برنامه تعيين شده و با بهترين

كيفيت به دست آيد.

قدرت:

هدف اصلي مهندسين اين گرايش، توليد برق در نيروگاهها، انتقال برق از طريق خطوط انتقال و توزيع آن در شبكه

هاي شهري و در نهايت توزيع آن براي مصارف خانگي و كارخانجات است. بنابراين يك مهندس قدرت بايد به روشهاي

مختلف توليد برق، خطوط انتقال نيرو و سيستم هاي توزيع آشنا باشد.

گرايش قدرت به آموزش و پژوهش در زمينه طراحي و ساخت سيستم هاي مورد استفاده در توليد، توزيع، مصرف و

حفاظت از برق مي پردازد.

به عبارت ديگر دانشجويان اين رشته در شاخه توليد با انواع نيروگاههاي آبي، گازي، سيكل تركيبي و … آشنا

مي شوند. و در بخش انتقال و توزيع، روشهاي مختلف انتقال برق اعم از كابلهاي هوايي و زيرزميني را مطالعه مي

كنند و در شاخه حفاظت نيز انواع وسايل و تجهيزات حفاظتي كه در مراحل مختلف توليد، توزيع، انتقال و مصرف

انرژي، انسانها و تاسيسات را در برابر حوادث مختلف محافظت مي كنند، مورد بررسي قرار مي دهند كه از آن ميان

مي توان به انواع رله ها، فيوزها، كليدها و در نهايت سيستم هاي كنترل اشاره كرد.

يكي ديگر از شاخه هاي قدرت نيز ماشين هاي الكتريكي است كه شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهاي

الكتريكي مي شود كه اين شاخه از زمينه هاي مهم صنعتي و پژوهشي گرايش قدرت است.

 

 

وضعيت ادامه تحصيل در مقاطع بالاتر:

فارغ التحصيل در مقطع كارشناسي برق كه مدرك خود را در يكي از چهار گرايش الكترونيك، مخابرات، قدرت و كنترل

مي گيرد، مي تواند در يكي از اين گرايشها (اختياري) يا رشته اي كه برق زير مجموعه اي براي آن تعريف شده، ادامه

تحصيل نمايد. اين رشته به صورت: مهندسي برق- الكترونيك، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرايش هاي: ميدان،

سيستم، موج، رمز، مايكرونوري) برق- كنترل، مهندسي پزشكي (گرايش بيوالكتريك)، مهندسي هسته اي (دو گرايش

مهندسي راكتور و مهندسي پرتو پزشكي، مهندسي كامپيوتر (معماري كامپيوتر، هوش مصنوعي و رباتيك) است. براي

تحصيل در مقطع دكتراي تخصصي، مي توان، در هر يك از زيرشاخه هاي تخصصي‌تر گرايشهاي ياد شده ميزان مورد

نياز واحدها را اخذ كرد و رساله دكتري را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است اين زير شاخه ها، گرايشهاي

تخصصي تر اين چهار گرايش است. امكان ادامه تحصيل در كليه گرايشهاي ياد شده در مقطعهاي كارشناسي ارشد و تا

حد زيادي در دوره دكتري، در داخل كشور وجود خواهد داشت. رشته برق به دليل كاربردي بودن آن در بسياري از علوم

مهندسي ديگر، براي فارغ التحصيلان امكان تحصيل در بسياري گرايشها و دانشها را فراهم مي كند.

 

 

 

آينده شغلي و بازار كار: 

 

حال سؤال اينجاست كه چرا با وجود اين كه رشته مهندسي برق در جهان از رشته هاي پر رونق بوده و در كشور ما نيز

از بازار كار خوبي برخوردار است ، بعضي از فارغ التحصيلان اين رشته حتي با وجود داشتن مدرك كارشناسي ارشد

نيز نتوانسته اند كاري در ارتباط با رشته خويش پيدا كنند.

امروزه با توسعه صنايع كوچك و بزرگ در كشور، فرصت هاي شغلي زيادي براي مهندسين برق فراهم شده است و اگر

مي بينيم كه با اين وجود بعضي از فارغ التحصيلان اين رشته بيكار هستند، به دليل اين است كه اين افراد يا فقط در

تهران دنبال كار مي گردند و يا در دوران تحصيل به جاي يادگيري عميق دروس و در نتيجه كسب توانايي هاي لازم،

تنها واحدهاي درسي خود را گذرانده اند.

همچنين يك مهندس خوب بايد، كارآفرين باشد يعني به دنبال استخدام در مؤسسه يا وزارتخانه اي نباشد، بلكه به

ياري آگاهي هاي خود، نيازهاي فني و صنعتي كشور را يافته و با طراحي سيستم ها و مدارهاي خاصي اين نيازها را

برطرف سازد. كاري كه بعضي از فارغ التحصيلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نيز بوده اند.

اگر يك فارغ التحصيل برق داراي توانايي هاي لازم باشد، با مشكل بيكاري روبرو نخواهد شد. در حقيقت امروزه

مشكل اصلي اين است كه بيشتر فارغ التحصيلان توانمند و با استعداد اين رشته به خارج از كشور مهاجرت مي كنند

و ما اكنون با كمبود نيروهاي كارآمد در اين رشته روبرو هستيم.

 

 

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.