Elektrotechnika je inženýrská disciplína, která se zabývá studiem a aplikací elektřiny a elektromagnetismu. Jeho praktici se nazývají elektrotechnici. Elektrotechnika je široká oblast, která zahrnuje mnoho podoblastí, včetně těch, které se zabývají energií, řídicí systémy, Elektronika, a telekomunikace.

historie

elektřina je předmětem vědeckého zájmu nejméně od 17. století. Nicméně, teprve v 19. století se výzkum tohoto tématu začal zintenzivňovat. Pozoruhodný vývoj v tomto století zahrnuje práci Georga Ohma, který v roce 1827 kvantifikoval vztah mezi elektrickým proudem a potenciálním rozdílem ve vodiči, a práci Michaela Faradaye, který v roce 1831 objevil elektromagnetickou indukci.

během těchto let však bylo studium elektřiny z velké části považováno za subpole fyziky, a tedy za doménu fyziků. To nebylo až do konce 19. století, že univerzity začaly nabízet tituly v elektrotechnice. Darmstadt University of Technology založil první křeslo elektrotechniky po celém světě v 1882 a nabídl quadrennial studijní kurz elektrotechniky v 1883. V roce 1882 mit nabídl první kurz elektrotechniky ve Spojených státech. Tento kurz organizoval profesor Charles Cross, který byl vedoucím katedry fyziky a který se později stal zakladatelem Amerického institutu elektrotechnických inženýrů(který se později stal Institutem elektrotechnických a elektronických inženýrů). University College London založil první křeslo elektrotechniky ve Spojeném království v 1885. V 1886, University of Missouri založil první oddělení elektrotechniky ve Spojených státech.

během tohoto období se práce v této oblasti dramaticky zvýšila. Zvláštní pozornost byla věnována práci Nikoly Tesly a Thomase Edisona. V roce 1882 Edison Zapnul první rozsáhlou elektrickou síť na světě, která poskytovala stejnosměrný proud 110 voltů padesáti devíti zákazníkům na dolním Manhattanu. V roce 1887 Tesla podala patenty týkající se konkurenční formy distribuce energie známé jako střídavý proud. V následujících letech došlo k hořké rivalitě mezi nimi, známé jako “válka proudů”, o preferovaný způsob distribuce.

Teslova práce na indukčních motorech a polyfázových systémech by ovlivnila elektrotechniku pro nadcházející roky. Edisonova práce na telegrafii a jeho vývoj burzovního lístku by se pro jeho společnost ukázala jako lukrativní (která by se nakonec stala jednou z největších společností na světě, General Electric). Stejně jako příspěvky Edisona a Tesly by v současné době hrála neméně důležitou roli v rozvoji elektrotechniky řada dalších osobností. Alexander Bell ovlivnil elektrotechniku svou prací v telekomunikacích, Lee de Forest svou prací na Audionu (předchůdce tranzistoru) a Guglielmo Marconi popularizací rádia.

po tomto období by nejdůležitější vynález v elektrotechnice pravděpodobně pocházel od Johna Bardeena, Williama Shockleyho a Waltera Brattaina, kteří v roce 1947 vynalezli tranzistor. Toto zařízení by pokračovalo v revoluci v elektrotechnice tím, že by připravilo cestu pro výkonné integrované obvody. Dnes je velká část zázraku elektronického světa dnes způsobena schopnostmi těchto obvodů.

školení a certifikace

elektrotechnici obvykle mají akademický titul s oborem elektrotechnika. Délka studia pro takový titul je obvykle tři nebo čtyři roky a dokončený titul může být označen jako Bachelor of Engineering, Bachelor of Science, nebo Bachelor of Applied Science v závislosti na univerzitě.

titul obecně zahrnuje jednotky pokrývající fyziku, matematiku, řízení projektů a specifická témata v elektrotechnice. Zpočátku se tato témata týkají většiny, ne-li všech, podpolí elektrotechniky. Studenti se pak rozhodnou specializovat na jedno nebo více podpolí ke konci studia.

někteří elektrotechnici se také rozhodnou absolvovat postgraduální titul, jako je Master of Engineering, doktor filozofie ve strojírenství nebo inženýrský titul. Magisterský a inženýrský titul se může skládat z výzkumu, nebo ročníkové práce, nebo směs těchto dvou. Doktor filozofie se skládá z významné výzkumné složky a je často považován za vstupní bod do akademické obce. Ve Spojeném království, Master of Engineering je často považován za nedegradovaný stupeň o něco delší trvání než Bachelor of Engineering.

ve většině zemí představuje bakalářský titul v oboru inženýrství první krok k certifikaci a samotný studijní program je certifikován odborným orgánem. Po absolvování certifikovaného studijního programu musí inženýr před certifikací splnit řadu požadavků (včetně požadavků na pracovní zkušenosti). Po certifikaci je inženýr označen jako profesionální inženýr (ve Spojených státech a Kanadě), autorizovaný inženýr (ve Velké Británii, Irsku, Indii, Jižní Africe a Zimbabwe), autorizovaný profesionální inženýr (v Austrálii) nebo Evropský inženýr (ve velké části Evropské unie).

výhody certifikace se liší v závislosti na místě. Například ve Spojených státech a Kanadě ” může pouze licencovaný inženýr…seal engineering práce pro veřejné a soukromé klienty”. Tento požadavek je vynucen státní a Provinční legislativou, jako je zákon o inženýrech v Quebecu. V jiných zemích, jako je Austrálie, taková legislativa neexistuje. Prakticky všechny certifikační orgány dodržují etický kodex, který očekávají, že se všichni členové budou řídit nebo budou riskovat vyloučení. Tímto způsobem tyto organizace hrají důležitou roli při udržování etických standardů pro tuto profesi. Dokonce i v jurisdikcích, kde certifikace má malý nebo žádný právní vliv na práci, inženýři podléhají zákonu. Například mnoho inženýrských prací se provádí na základě smlouvy, a proto se na ně vztahuje smluvní právo. V případech, kdy práce inženýra selže, může být předmětem přečinu nedbalosti a, v extrémních případech, obvinění z trestné nedbalosti. Práce inženýra musí také splňovat řadu dalších pravidel a předpisů, jako jsou stavební předpisy a právní předpisy týkající se práva životního prostředí.

mezi profesní subjekty pro elektrotechniky patří Institut elektrotechnických a elektronických inženýrů (IEEE) a instituce inženýrství a technologie (IET). IEEE tvrdí, že produkuje 30 procent světové literatury v elektrotechnice, má více než 360,000 XNUMX členů po celém světě a pořádá více než 300 konferencí ročně. IEE vydává 14 časopisů, má celosvětové členství 120,000, certifikuje autorizované inženýry ve Velké Británii a prohlašuje, že je největší profesionální inženýrskou společností v Evropě.

Nástroje a práce

od globálního polohovacího systému po výrobu elektrické energie jsou elektrotechnici zodpovědní za širokou škálu technologií. Navrhují, vyvíjejí, testují a dohlížejí na zavádění elektrických systémů a elektronických zařízení. Mohou například pracovat na návrhu telekomunikačních systémů, provozu elektrických elektráren, osvětlení a elektroinstalace budov, návrhu domácích spotřebičů nebo elektrického řízení průmyslových strojů.

základem disciplíny jsou vědy fyziky a matematiky, protože pomáhají získat kvalitativní i kvantitativní popis toho, jak budou tyto systémy fungovat. Dnes většina inženýrských prací zahrnuje použití počítačů a při navrhování elektrických systémů je běžné používat počítačové návrhové programy. To znamená, že schopnost načrtnout nápady je stále neocenitelná pro rychlou komunikaci s ostatními.

ačkoli většina elektrotechniků pochopí základní teorii obvodů, teorie používané inženýry obecně závisí na práci, kterou dělají. Například kvantová mechanika a Fyzika pevných látek mohou být relevantní pro inženýra pracujícího na VLSI, ale jsou do značné míry irelevantní pro inženýry pracující s makroskopickými elektrickými systémy. Dokonce i teorie obvodů nemusí být relevantní pro osobu, navrhování telekomunikačních systémů, které používají off-the-shelf komponenty. Snad nejdůležitější technické dovednosti pro elektrotechniky se odrážejí v univerzitních programech, které zdůrazňují silné numerické dovednosti, počítačovou gramotnost a schopnost porozumět technickému jazyku a konceptům, které se týkají elektrotechniky.

pro většinu inženýrů představuje technická práce pouze zlomek práce, kterou vykonávají. Mnoho času se také věnuje úkolům, jako je diskuse o návrzích s klienty, příprava rozpočtů a stanovení harmonogramů projektů. Mnoho vedoucích inženýrů řídí tým techniků nebo jiných inženýrů, a proto jsou důležité dovednosti řízení projektů. Většina inženýrských projektů zahrnuje nějakou formu dokumentace a silné písemné komunikační dovednosti jsou proto velmi důležité.

pracoviště elektrotechniků jsou stejně různorodá jako typy práce, kterou vykonávají. Elektrotechnici se nacházejí v nedotčeném laboratorním prostředí výrobního závodu, nebo v kancelářích poradenské firmy, nebo na místě v dole. Během svého pracovního života, elektrotechnici se mohou ocitnout v dohledu nad širokou škálou jednotlivců, včetně vědců, elektrikáři, programátoři, a další inženýři.

zastarávání technických dovedností je pro elektrotechniky vážným problémem. Členství a účast v technických společnostech, pravidelné recenze periodik v oboru a zvyk dalšího učení jsou proto nezbytné pro udržení odborné způsobilosti.

demografie

ve Spojených státech pracuje přibližně 366 000 lidí, kteří tvoří 0.25% pracovní síly (2002). Díky tomu je elektrotechnika největší inženýrskou disciplínou ve Spojených státech s výjimkou softwarového inženýrství. V Austrálii je kolem 24 000, což představuje 0,23% pracovní síly (2005), a v Kanadě je kolem 34 600, což představuje 0,21% pracovní síly (2001). Všechny tyto země očekávají, že zaměstnanost v této oblasti v blízké budoucnosti poroste, ale ne rychle.

mimo tyto země je obtížné odhadnout demografii profese kvůli méně pečlivému vykazování statistik práce. Jedním ze způsobů, jak odhadnout relativní velikost profese v každé zemi, je porovnat statistiky promoce. V roce 2002 zveřejnila Národní vědecká nadace statistiky o počtu titulů udělených ve strojírenství různými zeměmi. Shrnutí těchto statistik je uvedeno vpravo, i když nadace poznamenává ,že čísla “nemusí být přísně srovnatelná”.

ve Spojených státech a v menší míře v celém západním světě existuje názor, že velké množství technických pracovních míst, včetně těch, které se zabývají elektrotechnikou, je outsourcováno do zemí, jako je Indie a Čína. Pro ilustraci tohoto tvrzení jsou statistiky často zkresleny(Viz poznámka). Celkově pravděpodobně jeden z nejlepších shrnutí vlivu outsourcingu na Spojené státy je dán USA. Ministerstvo práce, které poznamenává, že “rostoucí využívání inženýrských služeb prováděných v jiných zemích bude působit na omezení růstu zaměstnanosti”, ale celkově se očekává, že profese “poroste pomaleji, než je průměr pro všechna povolání do roku 2012”.

další prohlášení o profesi jsou méně kontroverzní. Ve Spojených státech klesl počet absolventů elektrotechnických inženýrů z vrcholu v polovině 1980.let. V roce 2000 tvořily inženýrské tituly méně než 20% stupňů udělených ve Spojených státech a Austrálii, ve srovnání s více než 25% pro Spojené království a Japonsko a více než 30% pro Německo a Jižní Koreu. Také široce přijímané je, že profese dominuje muž. To dokládají statistické zdroje v prvním odstavci, které ukazují, že 96% elektrotechniků v Austrálii a 89% elektrotechniků v Kanadě jsou muži.

související disciplíny

jednou z pozoruhodných disciplín souvisejících s elektrotechnikou je mechatronika. Mechatronika je inženýrská disciplína, která se zabývá konvergencí elektrických a mechanických systémů. Takové kombinované systémy jsou známé jako elektromechanické systémy a mají široké přijetí. Příklady zahrnují automatizované výrobní systémy, systémy vytápění, větrání a klimatizace a různé subsystémy letadel a automobilů.

mechatronika se obvykle používá k označení makroskopických systémů, ale futuristé předpovídali vznik velmi malých elektromechanických zařízení. Již taková malá zařízení, známá jako mikro elektromechanické systémy (MEMS), se používají v automobilech k tomu, aby řekli airbagům, kdy se mají nasadit, v digitálních projektorech k vytváření ostřejších obrazů a inkoustových tiskárnách k vytvoření trysek pro tisk s vysokým rozlišením. V budoucnu se doufá, že zařízení pomohou vybudovat malé implantovatelné zdravotnické prostředky a zlepšit optickou komunikaci.

od roku 1950, někteří elektrotechnici a vědci obrany vyvinuli elektronické válčení inženýrství, které je aplikace vědeckých a matematických principů vyvinout nejlepší využití elektromagnetického spektra popřít jeho efektivní využití protivníkem. Zahrnuje radarovou teorii, elektro-optiku, počítačové inženýrství a systémové inženýrství.

další související disciplínou je biomedicínské inženýrství, které se zabývá návrhem zdravotnického vybavení. Patří sem pevná zařízení, jako jsou ventilátory, skenery MRI a monitory elektrokardiografů, jakož i mobilní zařízení, jako jsou kochleární implantáty, umělé kardiostimulátory a umělá srdce.

poznámky

poznámka I-v říjnu 2002 generální ředitel Cadence Design Systems Ray Bingham oznámil, že ” Čína vyrábí 600 000 inženýrů ročně a 200 000 jsou elektrotechnici.”Pobočka IEEE ve Spojených státech to zpochybnila a poukázala na to, že to bylo trojnásobné číslo hlášené za rok 1999 národní vědeckou nadací. Jiné zdroje čerpat srovnání s využitím počtu absolventů inženýrství hlášených All India Rady pro technické vzdělávání (350,000) s tím, že uvádí National Science Foundation (60,000). Toto srovnání je však pochybné, protože Národní vědecká nadace vylučuje softwarové inženýry ze svých statiků. Rozumnější srovnání zřejmě dávají Americké zprávy, podle nichž se počet Indů pohybuje kolem 82 000.

citace

  1. ^ Ryder, John a Fink, Donald; (1984) inženýři a elektrony, IEEE Press. ISBN 087942172X
  2. ^ ” proč byste měli získat licenci?”. Národní společnost profesionálních inženýrů. Adresa URL přístupná 11. července 2005.
  3. ^ “Engineers Act”. Quebecké stanovy a předpisy (CanLII). Adresa URL přístupná 24. července 2005.
  4. ^ Template: Citenewsauthor
  5. ^ “etické kodexy a chování”. Online Etické Centrum. Adresa URL přístupná 24. července 2005.
  6. ^ “o IEEE”. IEEE. Adresa URL přístupná 11. července 2005.
  7. ^ “o IEE”. IEE. Adresa URL přístupná 11. července 2005.
  8. ^ “časopis a časopisy”. IEE. Adresa URL přístupná 11. července 2005.
  9. ^ “Elektrotechničtí a elektroničtí inženýři, kromě počítačů”. Příručka Pracovního Výhledu. Adresa URL přístupná 16. července 2005. (viz zde o autorských právech)
  10. ^ Trevelyan, James; (2005). Co Vlastně Inženýři Dělají?. University of Western Australia. (seminář s diapozitivy)
  11. ^ “Elektrotechničtí a elektroničtí inženýři, kromě počítačů”. Příručka Pracovního Výhledu. Adresa URL přístupná 16. července 2005.
  12. ^ “Elektrotechničtí a elektroničtí inženýři, kromě počítačů”. Příručka Pracovního Výhledu. Adresa URL přístupná 27. srpna 2005. a “inženýři počítačového hardwaru”. Příručka Pracovního Výhledu. Adresa URL přístupná 27. srpna 2005.
  13. ^ “elektrické a elektronické inženýry”. Australská Kariéra. Adresa URL přístupná 27. srpna 2005.
  14. ^ ” Electrical and Electronics Engineers (NOC 2133)”. Job Futures (Národní Vydání). Adresa URL přístupná 27. srpna 2005.
  15. ^ National Science Foundation (2002), Science and Engineering Indicators 2002, Appendix 2-18.
  16. ^ “Elektrotechničtí a elektroničtí inženýři, kromě počítačů”. Příručka Pracovního Výhledu. Adresa URL přístupná 16. července 2005.
  17. ^ “Elektrotechnické tituly udělované podle stupně a pohlaví příjemce: 1966-2001”. Vědecké a inženýrské tituly: 1966-2001. Adresa URL přístupná 27. srpna 2005.
  18. ^ Department of Education, Science and Training (2004), Australian Australian Science and Technology at a glance 2004-Human Resources in Science and Technology, slide 10.
  19. ^ ” MEMS svět!”. IntelliSense Software Corporation. Adresa URL přístupná 17. července 2005.
  20. ^ IEEE-USA, IEEE-USA se snaží zdůvodnit informace v debatě o vízové politice pro hosty H-1B, 30. ledna 2003.
  21. ^ Template: Citepaper version
  22. ^ “Engineering degrees Award, by degree level and sex of recipient: 1966-2001”. Vědecké a inženýrské tituly: 1966-2001. Adresa URL přístupná 27. srpna 2005.
  23. ^ šablona:Citenewsautor

Viz také

  • elektrotechnická témata
  • elektrotechnici
  • podpoložky elektrotechniky
  • elektronická automatizace designu
  • Počítačové inženýrství
  • cena IEEE Nikola Tesla
  • historie IEEE Electrical Engineering Professional Society na svých internetových stránkách
  • vše o obvodech Naučte se matice a šrouby o budování elektrických obvodů a stavět spotřebiče založené na elektrických obvodech
  • IEEE Virtual Museum virtuální muzeum, které ilustruje mnoho základních konceptů elektrotechniky a elektřiny prostřednictvím příkladů, čísla, a rozhovory.
  • EE HomePage.com poskytuje vzdělávací & zdroje pro rozvoj kariéry pro elektrotechniky, pedagogy a studenty
Tato stránka používá Creative Commons licencovaný obsah z Wikipedie (Zobrazit autory). Smallwikipedialogo.png

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.