رشته مهندسی برق نیز همانند رشته مهندسی عمران که به بررسی آن پرداختیم از رشته های پر مخاطب آزمون سراسری رشته ریاضی فیزیک است که به دلیل اینکه بازار گسترده ای را به خود اختصاص داده است کمتر کسی پیدا میشود که با تکنسین های این رشته برخورد نداشته است. البته باید این نکته را در نظر داشت که مهندسی برق تنها همان چیزی نیست که ما درباره آن به صورت عامیانه در نظر داریم ، چون خود علم گسترده ای را شامل می شود.در این مقاله سعی داریم به صورت تخصصی تر به معرفی رشته مهندسی برق، وظایف مهندسین این رشته، بررسی گرایش ها و کاربرد ها و آینده شغلی و بازار کار این رشته پر کاربرد بپردازیم.
تا پایان این مطلب با ما همراه باشید …
آنچه در این مقاله میخوانید
معرفی رشته مهندسی برق Electrical engineering
زیرمجموعه‌ای از مهندسی است که به مطالعه و کاربردهای مرتبط با الکتریسیته، الکترومغناطیس و الکترونیک می‌پردازد. به بیان دیگر، مهندسان برق از الکتریسیته یا برای انتقال انرژی یا برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کنند.
جالب است بدانید این رشته اولین بار در نیمه دوم قرن نوزده میلادی، بعد از تجاری سازی تلگراف، تلفن و توزیع برق و استفاده‌های آن به عنوان یک شغل شناخته شده مطرح شد.
مهندسی برق در ایران
حیدرخان عمواوغلی ، اولین مهندس برق ایران در دوران مشروطه بود. پس می توان گفت مهندسی برق در ایران قدمت نسبتا بالایی دارد. امروزه این مهندسی در ایران با رشد قابل ملاحظه ای پیشرفت داشته است.
رشته مهندسی برق در ایران در ۴ گرایش : برق قدرت، الکترونیک، مخابرات، مهندسی کنترل و در دانشگاه صنعتی شریف در ۵ گرایش است که گرایش سیستم های دیجیتال در این دانشگاه تدریس می شود.
وظایف یک مهندس برق
تحقیق، طراحی و توسعه ابزار و تجهیزات الکترونیکی، ازجمله وظایف یک مهندس برق، در صنایع مختلف مانند: مخابرات و ارتباطات، ارتباطات داده‌ای، پژوهش‌های علمی، وسایل پزشکی، نظامی، هوا و فضا، حمل‌ونقل، لوازم‌خانگی، ساخت و تولید است.
مهندسین برق در پروژه‌ها نقش مؤثری را ایفا می‌کنند، همکاری آنها معمولاً با گروهی از مهندسان و تکنسین‌های مختلف است. وظایف آنها شامل:
- بررسی جدیدترین تکنولوژی‌ها و نوآوری‌های روز حوزه برق و الکترونیک و یافتن مناسب‌ترین آنها برای به‌کارگیری درروند پروژ
- طراحی اجزا، نرم‌افزار، محصولات و سیستمهای الکترونیکی برای کاربردهای تجاری، صنعتی، پزشکی، نظامی و علمی
- بررسی نمونه‌های آزمایشگاهی و آنالیز داده‌ها
- به‌دست آوردن برنامه‌های فنی و عملی به‌وسیله نرم‌افزارهای طراحی و مهندسی کامپیوتر
- برآورد هزینه‌ها و نیروی انسانی موردنیاز و زمان‌بندی پروژه
- ایجاد هماهنگی میان تکنسین‌ها و کارگران
- اطمینان از انجام مقررات مربوطه در پروژه‌ها
- بررسی و بازبینی برنامه‌های بازرسی، تعمیر و نگهداری
گرایش های رشته مهندسی برق
-
کارشناسی
رشته مهندسی برق در 4 گرایش اصلی خلاصه می شود که شامل برق مخابرات، برق قدرت، برق کنترل و برق الکترونیک می باشد.
این گرایش ها در مقطع لیسانس فرق زیادی ندارند و هر گرایش با دیگری فقط در 30 واحد یا کمتر اختلاف دارند و حتی تعدادی از فارغ التحصیلان مهندسی برق، در بازار کار جذب گرایش های دیگر این رشته می شوند.
البته باید خاطر نشان کرد که چند سال پیش زیر گرایش مهندسی پزشکی به دلیل گسترده بودن از مهندسی برق جدا شد، که به بررسی آن پرداخته شد.
گرایش برق مخابرات
مخابرات، گرایشی از مهندسی برق است که در حوزه ارسال و دریافت اطلاعات فعالیت می کند.
رشته مهندسی برق گرایش مخابرات از گرایش هایی است که در یک قرن اخیر تاثیرات زیادی بر روند زندگی در جهان گذاشته است ، مانند ارتباطات ماهواره ای ، اینترنت پر سرعت و ایمن و آسان و ارسال ماهواره به فضا.
به طور کلی گرایش مخابرات شامل دو مبحث اصلی سیستم های دیجیتال و میدان می باشد.
در گرایش میدان، دانشجویان با مفاهیم میدان های مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و … آشنا می شوند تا بتوانند مناسب ترین وسیله را برای انتقال موجی از نقطه ای به نقطه دیگر پیدا کنند.
در گرایش سیستم نیز دانشجویان فرا می گیرند که چگونه سیگنال ها را از شکلی به شکل دیگر تبدیل کنند و همچنین طراحی فیلترهای مختلفی است که می‌توانند امواج مزاحم شامل نویز یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص دهند و آنها را حذف کنند و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت نمایند.
موارد ذیل از زمینه هایی تحقیقاتی گرایش مخابرات می باشند :
- مخابرات نوری، فوتونیک
- طراحی و اجرای انواع سیستم ها و مدارهای آر اف
- طراحی سیستم های ارتباطی بی سیم و سیار
- مطالعه در زمینه ی ارتباطات مالتی مدیا یا چند رسانه ای و فشرده سازی آن ها
- امنیت شبکه های مخابراتی
- پردازش سیگنال های دیجیتال
- مدارها و سیستم های مایکروویو
- رادارها و سیستم های مراقبت الکترونیک
دروس تخصصی گرایش مخابرات:
الکترونیک (تخصصی)، مدارهای مخابراتی، مخابرات ، فیلترها و سنتز مدارها، میدان‌ها و امواج، آنتن، مایکروویو، سیستمهای انتقال ، اصول میکروکامپیوتر.
بیشتر درس های این رشته شامل آزمایشگاه است.
گرایش برق قدرت (سیستم های انرژی الکتریکی)
گرایش برق قدرت از قدیمی ترین و پولساز ترین گرایش های مهندسی برق است.
هدف این رشته تولید برق در نیروگاه های تولید همانند نیروگاه هایی که با سوختهای فسیلی بعنوان مثال، نفت، زغالسنگ و گاز و با انرژیهای تجدیدپذیر مثل باد، خورشید، جذر و مد، زمین گرمایی و سوخت هسته‌ای کار می کنند هستند و انتقال از طریق خطوط انتقال و توزیع در جهت مصارف خانگی و صنعتی و کارخانجات و همچنین تبدیل به شکل قابل استفاده است.
دانشجویان این گرایش با مفاهیم زیر در طول تحصیل آشنا می شوند :
- برنامهریزی و تحلیل سیستم تولید، انتقال و توزیع در کنار برنامهریزی و تحلیل( ماندگار و گذرای سریع) شبکه
- مطالعات پایداری دینامیک، گذرا و حفاظت سیستمهای قدرت
- مدیریت و کنترل شبکهها
- مسائل تجدید ساختار و بازار برق
- تولیدهای پراکنده و انرژیهای تجدیدپذیر و مسائل مرتبط با سیستمهای توزیع
- مدلسازی، طراحی و کنترل ماشینهای الکتریکی و ترانسفورمرها
- الکترونیک قدرت
- کیفیت برق و ادوات FACTS
- طراحی و هماهنگی سیستمهای عایقی فشار قوی
- برداشت اطلاعات بهنگام از تجهیزات فشار قوی جهت برنامهریزی بهره‌برداری و سرویس
دروس تخصصی گرایش قدرت:
ماشینهای الکتریکی تخصصی، حفاظت و رله، تأسیسات، تولید و نیروگاه، عایق و فشار قوی، ماشینهای مخصوص.
گرایش برق کنترل
هدف از گرایش کنترل آشنایی با چگونگی تحلیل و مدلسازی سیستمهای پویا و معرفی اصول طراحی و نحوه استفاده از سیستمهای کنترل خودکار برای بهبود رفتار این گونه سیستمها می‌باشد.
باتوجه به قابلیتهای نوینی که در طی دهه‌های اخیر در پردازش اطلاعات توسط کامپیوتر به وجود آمده است، کاربرد کامپیوتر در شبیه‌سازی رفتار سیستمهای پویا قسمتی از برنامه آموزشی مجموعه کنترل را تشکیل می‌دهد.
کاربرد سیستمهای مختلف کنترل در کارخانه‌ها و مراکز صنعتی و واحدهای خدماتی، نیروگاهها، سیستمهای هوا – فضایی، مهندسی پزشکی و حتی اقتصاد و مدیریت صنعتی، بخشی از کاربردهای متنوع مجموعه کنترل در صنایع مختلف است.
دانستن و یادگیری نرم‌افزارهایی از قبیل متلب در این گرایش بسیار ضروری هستند، زیرا در طراحی سیستمها از این نرم‌افزار به شدت استفاده میشود.
دروس تخصصی گرایش کنترل:
الکترونیک صنعتی، اصول میکروکامپیوترها، ترمودینامیک، سیستمهای کنترل دیجیتال و غیرخطی، جبر خطی، سیستمهای کنترل پیشرفته، مبانی تحقیق در عملیات، مکانیک سیالات، ابزار دقیق.
بیشتر درس های این رشته شامل آزمایشگاه است.
گرایش برق الکترونیک
الکترونیک علمی است که به بررسی حرکت الکترون در خلاء در مواد رسانا یا نیمه رسانا و اثرات و کاربردهای آن می‌پردازد.
گرایش الکترونیک در واقع پلی است بین تمام گرایشهای برق که تاکنون معرفی شدند. اگر شخصی بخواهد وارد چنین گرایشی شود نیاز دارد که در زمینه‌های مختلفی اطلاعات داشته باشد.
در گرایش الکترونیک به بررسی و طراحی و ساخت مدارات الکترونیکی پرداخته میشود، پس هدف مهندسی کنترل، طراحی سیستم جهت نگهداری عملکرد دستگاه در حد مطلوب است. اتوماتیک کردن خط تولید یکی دیگر از کارهای مهندسی کنترل است.
شناخت نحوه عملکرد، چگونگی نگهداری بهره‌برداری، تجزیه و تحلیل و طراحی سیستمهای الکترونیکی از مهمترین کاربرد های این رشته است.
دروس تخصصی گرایش الکترونیک:
فیزیک مدرن، فیزیک الکترونیک، الکترونیک صنعتی، تکنیک پالس، معماری کامپیوتر، میکروپروسسور، مدارهای مخابراتی، پروژه آزمایشگاه الکترونیک.
-
مقاطع بالاتر
فارغ‌التحصیل در مقطع کارشناسی برق که مدرک خود را در یکی از چهار گرایش الکترونیک، مخابرات، قدرت و کنترل می‌گیرد، می‌تواند در یکی از این گرایشها (اختیاری) یا رشته‌ای که برق زیر مجموعه‌ای برای آن تعریف شده، ادامه تحصیل نماید.
- این رشته به صورت: مهندسی برق – الکترونیک (سه گرایش طراحی آنالوگ، مدارهای دیجیتال، ادوات میکرو و نانو الکترونیک)
- برق – قدرت
- برق – کنترل
- برق – مخابرات (شامل گرایشهای میدان و مایکروویو نوری، سیستم، رمز، شبکه)
- مهندسی پزشکی (گرایش بیوالکتریک)
- مهندسی کامپیوتر (معماری کامپیوتر، هوش مصنوعی و رباتیک است)
- مهندسی مکاترونیک (شامل گرایشهای انسان جنبی ماشین، کنترل، رباتیک)
- مهندسی هسته‌ای (دو گرایش مهندسی رآکتور و مهندسی پرتو پزشکی)
برای تحصیل در مقطع دکترای تخصصی، می‌توان در هر یک از زیرشاخه‌های 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 شاخه‌ها، گرایشهای تخصصی تر این چهار گرایش است.
دانشگاه های پذیرنده مهندسی برق
دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه تهران، دانشگاه امیرکبیر، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشگاه تبریز، دانشگاه صنعتی شیراز، دانشگاه سهند تبریز جزو بهترین دانشگاه های ایران در رشته مهندسی برق می باشند.
مهارت ها و توانایی های مهندس برق
- علاقه مندی : مهم ترین اصل برای ورود به هر رشته یا تخصصی داشتن علاقه شخصی نسبت به آن رشته است، دانشجوی علاقه مند به این رشته باید ذهنی خلاق و تحلیل گر و توانایی و علاقه به کار های عملی داشته باشند.
- توانایی علمی : مهندسی برق نیز مانند مابقی رشته های مهندسی بر مفاهیم فیزیکی و اصول ریاضیات استوار است و هر چه دانشجویان بهتر این مفاهیم را درک کنند، می توانند مهندس بهتری باشند، بر این اساس داشتن ضریب هوشی بالا و تسلط کافی بر ریاضیات، فیزیک و زبان خارجی از ضرورتهای ورود به این رشته است.
- توانایی نرم افزاری : نرم افزارهایی از قبیل Dialux ، Bascom ، پروتئوس ، Altium Designer ، Code Vision AVR، DIgSILENT، Matlab می‌تواند درآمد بیشتری را نصیب مهندسان برق کند.
بازار کار ، درآمد و فرصت های شغلی رشته مهندسی برق
امروزه با توسعه صنایع کوچک و بزرگ در کشور، فرصت های شغلی زیادی برای مهندسین برق فراهم شده است و رشته برق به گرايش هايي تقسيم شده است كه دانشجو حداكثر در يك زمينه تخصص مي يابد اما برنامه هاي آموزشي طوري تدوين شده كه دانشجو را براي كار در هر چهار گرايش آماده مي كند و دانشجويان مي توانند با قدري مطالعه بيشتر در گرايش هاي ديگر نيز به كار بپردازند.
طبق نظر کارشناسان و متخصصان انرژی در کشور، با توجه به نیاز فزاینده به انرژی در جهان کنونی و همچنین نرخ رشد انرژی الکتریکی در کشور، سالانه باید حدود 1500 مگاوات به ظرفیت تولید کشور افزوده شود که این نیاز به احداث نیروگاههای جدید و همچنین فارغ التحصیلان متخصص برق و قدرت دارد.
فرصت های شغلی یک مهندس کنترل نیز بسیار گسترده است چون در هر جا که یک مجموعه عظیمی از صنعت مهندسی مثل کارخانه سیمان، خودروسازی، ذوب آهن و … وجود داشته باشد، حضور یک مهندسی کنترل ضروری است.
همچنین یک مهندس مخابرات یا الکترونیک می تواند جذب وزارتخانه های ارتباطات و فن آوری اطلاعات، صنایع، دفاع و سازمانهای مختلف خصوصی و دولتی شود.
بازار کار ، درآمد و فرصت های شغلی رشته مهندسی برق
سخن نهایی
رشته مهندسی برق به دلیل قدمت و گسترده بودن و مناسب بودن بازار کار ، علاقه مندان به این رشته را روز به روز بیشتر به خود جذب می کند. مهندسی برق امروزه در بیشتر صنایع راه خود را پیدا کرده و آینده خوبی را برای این رشته در نظر داشت. موسسه حرف آخر نیز همراه شما در این مسیر خواهد بود.
