معرفی رشته و گرایش ارشد برق

معرفی رشته مهندسی برق

يکی از بهترين تعريف هايی که از مهندسی برق شده است ، اين است که محور اصلی فعاليت های مهندسی برق ، تبديل يک سيگنال به سيگنال ديگر است.که البته اين سيگنال ممکن است شکل موج ولتاژ يا شکل موج جريان ويا ترکيب ديجيتالی يک بخش از اطلاعات باشد. انسانهای اوليه ای که بر روی زمين زندگی می کردند با نيروی برق آشنا بوده اند ولی همواره به آن به صورت يک نيروی مرگبار نگاه می کردند و بشر هيچگاه تصور نمی کرد که بتواند روزی اين نيروی عظيم را به خدمت خود در آورد. علاوه بر نيروی برق از هزاران سال پيش نيروی مغناطيسی نيز شناخته شده بود. داستان مهندسی برق از آنجا آغاز می گردد که اين دو نيروی عظيم با يکديگر کشف گرديد.هانس کريستين اورستد ، استاد دانشگاه کپنهاک در دانمارک ، برای اولين بار ميدان مغناطيسی مربوط به جريان الکتريکی را کشف نمود. او متوجه شد که عقربه قطب نما در اثر مجاورت با يک جريان الکتريکی حرکت می کند و بنابراين نتيجه گرفت که ميدان مغناطيسی بصورت دايره ای شکل به دور يک سيم حامل جريان در فضا منتشر می شود . وی نتيجه مطالعات خود را در يک مقاله به تاريخ 21 جولای 1820 ارائه داد. در روز 29 آگوست 1831 ، مايکل فارادی با اتصال يک سيم پيچ به يک باتری و اتصال سيم پيچ ديگری به يک گالوانومتر متوجه شد که با قطع و وصل کردن باتری در سيم پيچ دوم جريانی عبور می کند. اين کشف به ظاهر ساده آغاز تحولی عظيم در زمينه مهندسی برق و به تبع آن جامعه بشری بود. در واقع کشف فارادی اساس کار ژنراتورها و موتورهای الکتريکی است. يعنی بشر بتواند انرژی الکتريکی توليد کند و سپس کارهای دانشمندان و مهندسانی چون بنجامين فرانکلين ، الکساندرو ولتا، آندره آمپر بود و سپس افرادی چون جيمزژول ، روبرت ماکسول ، توماس اديسون و مارکونی در زمينه های کاربردی و عملی مهندسی برق کارهای بزرگی انجام دادند. همه اين اکتشافات و اختراعات در زمينه مهندسی برق تأثير شگرفی در پيشرفت های بشری داشتند و به جرأت می توان رفاه و کيفيت بالای زندگی امروزی بشر را مرهون آنها دانست. اگر نگاهی به اطرافمان بيندازيم ، انبوهی از وسايل برقی را خواهيم ديد. امروزه زندگی بدون وسايل الکتريکی غيرممکن شده است. پس برای استقلال و همگامی با رشد جهانی نيازمند متخصصانی هستيم که با اندوختن توشه علمی به کسب تکنولوژی های جديد اقدام کنند. با نگاهی اجمالی به صنعت در می يابيم که در ابتدا ( از رنسانس تا قرن بيستم) تمام ابزارها و صنايع ، مکانيکی بوده اند و مهندسی عموماً به طراحی و ساخت اين وسايل مکانيکی اطلاق می-شد، اما با به کارگيری الکتريسيته در صنايع ، از حجم ابزارها و دستگاهها کاسته شد و صنايع پيچيده تر گرديد . رشته برق در آغاز با مکانيک همراه بود و الکترومکانيک خوانده می شد، اما با رشد و پيشرفت چشمگير اين رشته ، رشته برق راه خود را از مکانيک جدا کرد و به عنوان يک رشته مستقل مطرح گرديد. با توجه به وسعت صنعت برق و پيشرفت زياد آن ، اين رشته خود به چند گرايش تقسيم شده است. به دليل استقبال بی نظير از اين رشته در 30 سال اخير، برجسته ترين استعدادها به اين رشته جذب شده اند . به موازات پيشرفت در زمينه انرژی برق ، در زمينه استفاده از امواج الکترومغناطيسی برای انتقال اطلاعات نيز پيشرفت های شگرفی صورت گرفت. ارتباطات ساده تلگرافی در آغاز قرن بيستم ، در پايان قرن تبديل به امکانات تلفن تصويری و ماهواره ای گرديد. با توجه به تعاريف فوق گرايش های مختلفی در زمينه مهندسی برق بوجود آمده اند تا اهداف مورد نظر را تأمين نمايند. از شاخه های اصلی مهندسی برق می توان گرايش های قدرت ، مخابرات، الکترونيک ، کنترل و مهندسی پزشکی ( بيوالکتريک) را نام برد که به اختصار هر يک تشريح می شوند.

معرفی گرایش های رشته مهندسی برق

گرايش برق قدرت

اين گرايش شامل کليه امور مربوط به طراحی و بهره برداری سيستم انرژی الکتريکی از توليد تا مصرف است ، به طوری که بتوان انرژی الکتريکی را به صورت اقتصادی و با کيفيت لازم در اختيار مصرف کننده قرار داد. زمينه کاری برای فارغ التحصيلان اين گرايش تنها محدود به شرکت های برق نمی شود، بلکه کليه کارخانه ها و کارگاه های بزرگ برای مديريت شبکه برق خود نياز به مهندسين قدرت دارند. علاوه بر اين شرکت های مهندسين مشاور و تأسيساتی نيازهای شغلی وسيعی به اين گرايش دارند.

گرايش برق مخابرات

اين گرايش مربوط به انتقال اطلاعات و ارتباطات به طرق مختلف مانند فيبر نوری و ماهواره و همچنين تجهيزات و روش های مربوط مي باشد. پيشرفت های فناوری اطلاعات و ارتباطات در دو دهه اخير نياز به مهندسين اين گرايش را افزايش داده است. در واقع رشد پيشرفت به حدی بوده است که در کشورهای پيشرفته صنعتی امکان تربيت متخصصين با اين رشته نبوده و در نتيجه متخصصين کشورهای ديگر با ارايه امکانات بهتر جذب گرديدند. در حال حاضر امکانات شغلی علاوه بر شرکت های مخابراتی و همچنين نظامی ، در شرکت های توليد کننده تجهيزات مخابراتی بسيار است.

گرايش الکترونيک

 اين گرايش مربوط به طراحی و ساخت قطعات الکترونيکی مانند مدارهای مجتمع و وسايل نيمه هادی و همچنين طراحی و ساخت دستگاه ها و وسايل الکترونيکی مانند دستگاه های صوتی و تصويری می باشد تعداد اين نوع دستگاه ها آنقدر زياد است که در زندگی روزمره ، هر فردی با تعدادی از آنها سروکار دارد. به همين دليل اين زمينه شغلی نسبتاً شناخته شده است و نيازهای فراوانی به اين مهندسين در کارخانه ها و شرکت های سازنده تجهيزات الکترونيکی وجود دارد.

گرايش کنترل

شايد بتوان اين گرايش را يک گرايش بين رشته ای تلقی نمود، يعنی علاوه بر رشته مهندسی برق در ساير رشته های مهندسی نيز، اين گرايش وجود دارد. در رشته مهندسی برق اين گرايش شامل طراحی روش ها و تجهيزاتی می شود که کنترل يک دستگاه کوچک ساده و يا يک کارخانه بزرگ را بر عهده دارند. اين کنترل می تواند کنترل ساده درجه حرارت يک سيال و يا کنترل يک هواپيماي پهن پيکر در هنگام برخاستن يا فرود آمدن باشد. بنابراين زمينه کاری اين گرايش بسيار وسيع است و با توجه به اينکه فرآيند کنترل در کليه امور صنعتی استفاده می شود، امکانات کاری تقريباً در کليه کارخانه ها و شرکت های صنعتی وجود دارد.

گرايش مهندسی پزشکی ( بيوالکتريک)

شايد به جرات بتوان گفت که پيشرفتهای عمده اخير در زمينه پزشکی مرهون پيشرفتهای مهندسی است . اگر بعنوان مثال می توان جراحی قلب باز انجام داد علت آن دستگاهی است که می تواند عمل قلب را در مدت زمانی که قلب بيمار از بدنش خارج شده و تحت عمل جراحی قرار گرفته است، انجام دهد. به همين دليل اين رشته در سالهاي اخير به تدريج در مجموعه گرايش های مهندسی برق قرار گرفته است. دانشجويان اين رشته معمولاً علاوه بر آموزش هاي مهندسی مقداری نيز آموزش پزشکی خواهند داشت به همين جهت و با توجه به حجم آموزش ها معمولاً دانشجويان اين رشته بايد آمادگی ادامه تحصيل تا سطح کارشناسی ارشد را داشته باشند تا بهتر بتوانند مفيد واقع شوند. به هر صورت در اين رشته نيز امکانات کاری خوبی وجود خواهد داشت. در اين گرايش انتخاب يکی از دو درس الکترومغناطيس يا مقدمه ای بر مهندسی پزشکی به عنوان درس هفتم الزامی است. بايد توجه داشت که اصولاً در يک دوره 4 ساله رشته مهندسی برق، حدود 3 سال درس ها در گرايش-های مختلف يکسان است . به همين جهت در دوره تحصيلات تکميلی دانشجويان اين امکان را خواهند داشت که در گرايشی به غير از گرايش دوره کارشناسی خود ادامه تحصيل دهند.

وضعيت ادامه تحصيل در مقاطع بالاتر  ( کارشناسي ارشد و ...)

فارغ التحصيلی که در مقطع کارشناسی برق مدرک خود را در يکی از پنج گرايش الکترونيک ، مخابرات، قدرت، کنترل و مهندسی پزشکی می گيرند. می توانند در يکی از اين گرايشها ( اختياری) يا رشته ای که برق زير مجموعه ای برای آن تعريف شده ، ادامه تحصيل نمايد. اين رشته ها به صورت :

• مهندسی برق- الکترونيک ( شامل گرايش های : آنالوگ و ديجيتال)
• برق- قدرت ( شامل گرايش های : سيستم ، ماشين های الکتريکی و الکترونيک قدرت)
• برق- مخابرات( شامل گرايش های : ميدان ، سيستم ، موج ، رمز و مايکرونوری)
• برق- کنترل مهندسي پزشکی ( گرايش بيوالکتريک)
• مهندسی هسته ای ( دو گرايش مهندسی راکتور و مهندسی پرتو پزشکی)
• مهندسی کامپيوتر ( معماری کامپيوتر ، هوش مصنوعی و رباتيک) است.

برای تحصيل در مقطع دکترای تخصصی، می توان ، در هر يک از زير شاخه های تخصصی تر گرايشهای ياد شده ميزان مورد نياز واحدها را اخذ کرد و رساله دکتری را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است که اين زير شاخه ها، گرايشهای تخصصی تر اين پنج گرايش است. امکان ادامه تحصيل در کليه گرايشهای ياد شده در مقطع های کارشناسی ارشد و تا حد زيادی در دوره دکتری، در داخل کشور وجود دارد. رشته برق به دليل کاربردی بودن آن در بسياری از علوم مهندسی ديگر، برای فارغ التحصيلان امکان تحصيل در بسياري گرايشها و انشها را فراهم می کند.