Elektroteknik er en ingeniørdisciplin, der beskæftiger sig med undersøgelse og anvendelse af elektricitet og elektromagnetisme. Dens udøvere kaldes elektriske ingeniører. Elektroteknik er et bredt felt, der omfatter mange underfelter, herunder dem, der beskæftiger sig med strøm, kontrolsystemer, elektronik og telekommunikation.

historie

elektricitet er et emne af videnskabelig interesse siden mindst det 17.århundrede. Det var dog først i det 19.århundrede, at forskningen i emnet begyndte at intensiveres. Bemærkelsesværdige udviklinger i dette århundrede inkluderer Georg Ohms arbejde, der i 1827 kvantificerede forholdet mellem den elektriske strøm og den potentielle forskel i en leder og Michael Faradays arbejde, der i 1831 opdagede elektromagnetisk induktion.

men i løbet af disse år blev undersøgelsen af elektricitet stort set betragtet som et underfelt af fysik og dermed fysikernes domæne. Det var først i slutningen af det 19.århundrede, at universiteterne begyndte at tilbyde grader inden for elektroteknik. Darmstadt University of Technology etablerede den første formand for elektroteknik verden over i 1882 og tilbød et fireårigt studiekursus for elektroteknik i 1883. I 1882 tilbød MIT det første kursus i elektroteknik i USA. Dette kursus blev arrangeret af Professor Charles Cross, som var leder af Fysikafdelingen, og som senere blev grundlægger af American Institute of Electrical Engineers (som senere blev Institute of Electrical and Electronics Engineers). University College London grundlagde den første formand for elektroteknik i Det Forenede Kongerige i 1885. I 1886 blev den University of Missouri etablerede den første afdeling for elektroteknik i USA.

i denne periode steg arbejdet i området dramatisk. Af særlig note var arbejdet med Nikola Tesla og Thomas Edison. I 1882 tændte Edison verdens første store elforsyningsnetværk, der leverede 110 volt jævnstrøm til nioghalvtreds kunder i nedre Manhattan. I 1887 indgav Tesla patenter relateret til en konkurrerende form for strømfordeling kendt som vekselstrøm. I de følgende år fandt en bitter rivalisering mellem de to, kendt som “Strømningskrigen”, sted over den foretrukne distributionsmetode.

Teslas arbejde med induktionsmotorer og polyfasesystemer ville påvirke Elektroteknik i de kommende år. Edisons arbejde med telegrafi og hans udvikling af aktiekortet ville vise sig lukrativt for hans firma (som til sidst ville blive et af verdens største virksomheder, General Electric). Ud over bidragene fra Edison og Tesla ville en række andre tal spille en lige så vigtig rolle i udviklingen inden for elektroteknik på dette tidspunkt. Aleksandr Bell Ville påvirke Elektroteknik med sit arbejde inden for telekommunikation, Lee De Forest med sit arbejde med Audion (en forgænger til transistoren) og Guglielmo Marconi med sin popularisering af radio.

ud over denne periode ville den vigtigste opfindelse inden for elektroteknik sandsynligvis komme fra John Bardeen, vil Shockley og Brattain, der i 1947 opfandt transistoren. Denne enhed ville fortsætte med at revolutionere Elektroteknik ved at bane vejen for kraftige integrerede kredsløb. I dag skyldes meget af den elektroniske verdens vidunder i dag kapaciteterne i disse kredsløb.

uddannelse og certificering

elektriske ingeniører har typisk en Akademisk grad med en major i elektroteknik. Studietiden for en sådan grad er normalt tre eller fire år, og den afsluttede grad kan betegnes som en Bachelor of Engineering, Bachelor of Science eller Bachelor of Applied Science afhængigt af universitetet.

graden omfatter generelt enheder, der dækker fysik, matematik, projektledelse og specifikke emner inden for elektroteknik. Oprindeligt dækker sådanne emner de fleste, hvis ikke alle, af underfelterne inden for elektroteknik. Studerende vælger derefter at specialisere sig i et eller flere underfelter mod slutningen af graden.

nogle elektriske ingeniører vælger også at forfølge en postgraduate grad som en Master of Engineering, En Doctor of Philosophy in Engineering eller en ingeniørgrad. Kandidat – og ingeniøruddannelsen kan bestå af forskning eller kurser eller en blanding af de to. Doctor of Philosophy består af en betydelig forskningskomponent og betragtes ofte som indgangspunktet til den akademiske verden. I Det Forenede Kongerige betragtes Master of Engineering ofte som en udegradueret grad af lidt længere varighed end Bachelor of Engineering.

i de fleste lande repræsenterer en bachelorgrad i teknik det første skridt mod certificering, og selve uddannelsen er certificeret af et professionelt organ. Efter at have afsluttet et certificeret uddannelsesprogram skal ingeniøren opfylde en række krav (herunder krav til erhvervserfaring), før han bliver certificeret. Når den er certificeret, betegnes ingeniøren som professionel ingeniør (i USA og Canada), Chartered Engineer (i Storbritannien, Irland, Indien, Sydafrika og Sydafrika), Chartered Professional Engineer (i Australien) eller European Engineer (i store dele af Den Europæiske Union).

fordelene ved certificering varierer afhængigt af placering. For eksempel, i USA og Canada “kun en autoriseret ingeniør kan…seal engineering arbejde for offentlige og private kunder”. Dette krav håndhæves af statslige og provinsielle lovgivning som f.eks. I andre lande, såsom Australien, findes der ingen sådan lovgivning. Næsten alle certificeringsorganer opretholder en etisk kodeks, som de forventer, at alle medlemmer overholder eller risikerer udvisning. På denne måde spiller disse organisationer en vigtig rolle i opretholdelsen af etiske standarder for erhvervet. Selv i jurisdiktioner, hvor certificering har ringe eller ingen juridisk indflydelse på arbejdet, er ingeniører underlagt loven. For eksempel udføres meget ingeniørarbejde ved kontrakt og er derfor omfattet af aftaleret. I tilfælde, hvor en ingeniørs arbejde mislykkes, kan han eller hun blive udsat for uagtsomhed og i ekstreme tilfælde anklage for kriminel uagtsomhed. En ingeniørs arbejde skal også overholde adskillige andre regler og forskrifter såsom bygningskoder og lovgivning vedrørende miljølovgivning.

professionelle organer af note til elektriske ingeniører omfatter Institut for elektriske og elektroniske ingeniører (IEEE) og Institut for teknik og teknologi (iet). IEEE hævder at producere 30 procent af verdens litteratur inden for elektroteknik, har over 360.000 medlemmer over hele verden og holder over 300 konferencer årligt. IEE udgiver 14 tidsskrifter, har et verdensomspændende medlemskab på 120.000, certificerer Chartered Engineers i Storbritannien og hævder at være det største professionelle ingeniørsamfund i Europa.

værktøjer og arbejde

fra det globale positioneringssystem til elproduktion er elektriske ingeniører ansvarlige for en bred vifte af teknologier. De designer, udvikler, tester og overvåger implementeringen af elektriske systemer og elektroniske enheder. For eksempel kan de arbejde med design af telekommunikationssystemer, drift af elektriske kraftværker, belysning og ledninger af bygninger, design af husholdningsapparater eller elektrisk styring af industrimaskiner.

grundlæggende for disciplinen er fysik og matematik, da disse hjælper med at opnå både en kvalitativ og kvantitativ beskrivelse af, hvordan sådanne systemer vil fungere. I dag involverer det meste ingeniørarbejde brugen af computere, og det er almindeligt at bruge computerstøttede designprogrammer, når man designer elektriske systemer. Når det er sagt, er evnen til at skitsere ideer stadig uvurderlig for hurtigt at kommunikere med andre.

selvom de fleste elektriske ingeniører vil forstå grundlæggende kredsløbsteori, afhænger teorierne, der anvendes af ingeniører, generelt af det arbejde, de udfører. For eksempel kan kvantemekanik og solid state fysik være relevant for en ingeniør, der arbejder på VLSI, men er stort set irrelevante for ingeniører, der arbejder med makroskopiske elektriske systemer. Selv kredsløbsteori er muligvis ikke relevant for en person, der designer telekommunikationssystemer, der bruger komponenter uden for hylden. Måske afspejles de vigtigste tekniske færdigheder for elektriske ingeniører i universitetsprogrammer, der understreger stærke numeriske færdigheder, computerfærdigheder og evnen til at forstå det tekniske sprog og begreber, der vedrører Elektroteknik.

for de fleste ingeniører tegner teknisk arbejde sig kun for en brøkdel af det arbejde, de udfører. Der bruges også meget tid på opgaver som at diskutere forslag med klienter, udarbejde budgetter og fastlægge projektplaner. Mange ledende ingeniører styre et team af teknikere eller andre ingeniører og af denne grund Projektledelse færdigheder er vigtige. De fleste ingeniørprojekter involverer en form for dokumentation, og stærke skriftlige kommunikationsevner er derfor meget vigtige.

elektriske ingeniørers arbejdspladser er lige så forskellige som de typer arbejde, de udfører. Elektriske ingeniører kan findes i det uberørte laboratoriemiljø i et fabrikationsanlæg, eller i et konsulentfirmas kontorer eller på stedet i en mine. I løbet af deres arbejdsliv kan elektriske ingeniører finde sig i at føre tilsyn med en bred vifte af individer, herunder forskere, elektrikere, computerprogrammererog andre ingeniører.

forældelse af tekniske færdigheder er en alvorlig bekymring for elektriske ingeniører. Medlemskab og deltagelse i tekniske samfund, regelmæssige anmeldelser af tidsskrifter på området og en vane med fortsat læring er derfor afgørende for at opretholde færdigheder.

demografi

der er omkring 366.000 mennesker, der arbejder som elektriske ingeniører i USA, der udgør 0,25% af arbejdsstyrken (2002). Dette gør Elektroteknik til den største ingeniørdisciplin i USA med undtagelse af programmelteknik. I Australien er der omkring 24.000, der udgør 0,23% af arbejdsstyrken (2005), og i Canada er der omkring 34.600, der udgør 0,21% af arbejdsstyrken (2001). Alle disse lande forventer, at beskæftigelsen i marken vil vokse, men ikke hurtigt, i den nærmeste fremtid.

uden for disse lande er det vanskeligt at måle erhvervets demografi på grund af mindre omhyggelig rapportering om arbejdsstatistikker. En måde at estimere den relative størrelse af erhvervet i hvert land er at sammenligne gradueringsstatistikker. I 2002 offentliggjorde National Science Foundation statistikker over antallet af grader, der blev tildelt i teknik af forskellige lande. En oversigt over disse statistikker vises til højre, selvom instituttet bemærker, at tallene “muligvis ikke er strengt sammenlignelige”.

i USA og i mindre grad i hele den vestlige verden er der en opfattelse af, at et stort antal tekniske job, herunder dem, der beskæftiger sig med Elektroteknik, outsources til lande som Indien og Kina. For at illustrere denne påstand er statistikker ofte forkert repræsenteret (se note). Samlet nok en af de bedste resume af effekten af outsourcing på USA er givet af USA. Department of Labor, der bemærker, at” stigende brug af ingeniørtjenester udført i andre lande vil handle for at begrænse beskæftigelsesvæksten”, men at erhvervet generelt”forventes at vokse langsommere end gennemsnittet for alle erhverv gennem 2012″.

andre udsagn om erhvervet er mindre kontroversielle. I USA er antallet af elektriske ingeniører, der dimitterer, faldet fra et højdepunkt i midten af 1980 ‘ erne. I 2000 dannede ingeniørgrader mindre end 20% af de grader, der blev tildelt i USA og Australien, sammenlignet med lidt over 25% for Det Forenede Kongerige og Japan og over 30% for Tyskland og Sydkorea. Også bredt accepteret er, at erhvervet er mandsdomineret. Dette illustreres af de statistiske kilder i første afsnit, der viser, at 96% af elektriske ingeniører i Australien og 89% af elektriske ingeniører i Canada er mænd.

relaterede discipliner

en bemærkelsesværdig disciplin relateret til elektroteknik er mekatronik. Mekatronik er en ingeniørdisciplin, der beskæftiger sig med konvergensen af elektriske og mekaniske systemer. Sådanne kombinerede systemer er kendt som elektromekaniske systemer og har udbredt anvendelse. Eksempler omfatter automatiserede produktionssystemer, varme -, ventilations-og klimaanlæg og forskellige delsystemer af fly og biler.

Mekatronik bruges typisk til at henvise til makroskopiske systemer, men futurister har forudsagt fremkomsten af meget små elektromekaniske enheder. Allerede sådanne små enheder, kendt som mikroelektromekaniske systemer (MEMS), bruges i biler til at fortælle airbags, hvornår de skal implementeres, i digitale projektorer for at skabe skarpere billeder og inkjetprintere for at skabe dyser til high-definition-udskrivning. I fremtiden håber man, at enhederne vil hjælpe med at opbygge små implanterbare medicinske apparater og forbedre optisk kommunikation.

siden 1950 ‘ erne har nogle elektriske ingeniører og forsvarsforskere udviklet elektronisk krigsførelsesteknik, som er anvendelsen af videnskabelige og matematiske principper for at udvikle den bedste anvendelse af det elektromagnetiske spektrum for at nægte dets effektive anvendelse af en modstander. Det omfatter radarteori, elektrooptik, computerteknik og systemteknik.

en anden relateret disciplin er biomedicinsk teknik, der beskæftiger sig med design af medicinsk udstyr. Dette inkluderer fast udstyr såsom ventilatorer, MR-scannere og elektrokardiografmonitorer samt mobilt udstyr såsom cochleaimplantater, kunstige pacemakere og kunstige hjerter.

noter

Note i – i oktober 2002 meddelte Cadence Design Systems CEO Ray Bingham, at “Kina producerer 600.000 ingeniører om året, og 200.000 er elektriske ingeniører.”Den amerikanske afdeling af IEEE bestred dette og påpegede, at det var tredobbelt det tal, der blev rapporteret for 1999 af National Science Foundation. Andre kilder drager sammenligninger ved hjælp af antallet af ingeniøruddannede rapporteret af All India Council for Technical Education (350.000) med det rapporteret af National Science Foundation (60.000) . Men denne sammenligning er tvivlsom, fordi National Science Foundation udelukker programmelingeniører fra dets statstik. En mere rimelig sammenligning er sandsynligvis givet af amerikanske nyheder, der tyder på, at den indiske figur er omkring 82.000.

citater

  1. ^ Ryder, John og Fink, Donald; (1984) ingeniører og elektroner, IEEE Press. ISBN 087942172H
  2. ^ ” hvorfor skal du få Licens?”. National Society of Professional Engineers. URL adgang den 11. juli 2005.
  3. ^ “Ingeniørloven”. Vedtægter og forordninger (CanLII). URL adgang til den 24. juli 2005.
  4. ^ skabelon:Citenyhedsforfatter
  5. ^ “etiske og adfærdskodekser”. Online Etik Center. URL adgang til den 24. juli 2005.
  6. ^ “om IEEE”. IEEE. URL adgang den 11. juli 2005.
  7. ^ “om IEE”. IEE. URL adgang den 11. juli 2005.
  8. ^ “tidsskrift og magasiner”. IEE. URL adgang den 11. juli 2005.
  9. ^ “elektriske og elektroniske ingeniører, undtagen Computer”. Occupational Outlook Håndbog. URL adgang den 16. juli 2005. (se her vedrørende ophavsret)
  10. ^ Trevelyan, James; (2005). Hvad Gør Ingeniører Virkelig?. University of vestlige Australien. (seminar med dias)
  11. ^ “elektriske og elektroniske ingeniører, undtagen Computer”. Occupational Outlook Håndbog. URL adgang den 16. juli 2005.
  12. ^ “elektriske og elektroniske ingeniører, undtagen Computer”. Occupational Outlook Håndbog. URL adgang til den 27. August 2005. og “computeringeniører”. Occupational Outlook Håndbog. URL adgang til den 27. August 2005.
  13. ^ “elektriske og elektroniske ingeniører”. Australske Karriere. URL adgang til den 27. August 2005.
  14. ^ “elektriske og elektroniske ingeniører (NOC 2133)”. Job Futures (National Udgave). URL adgang til den 27. August 2005.
  15. ^ National Science Foundation (2002), videnskabs-og Ingeniørindikatorer 2002, tillæg 2-18.
  16. ^ “elektriske og elektroniske ingeniører, undtagen Computer”. Occupational Outlook Håndbog. URL adgang den 16. juli 2005.
  17. ^ “elektrotekniske grader tildelt efter gradsniveau og modtagerens køn: 1966-2001”. Videnskab og teknik grader: 1966-2001. URL adgang til den 27. August 2005.
  18. ^ Institut for Uddannelse, Videnskab og uddannelse (2004), Australsk Australsk videnskab og teknologi med et overblik 2004 – menneskelige ressourcer inden for videnskab og teknologi, slide 10.
  19. ^ ” MEMS verden!”. IntelliSense Corporation. URL adgang den 17. juli 2005.
  20. ^ IEEE-USA, IEEE-USA søger at underbygge oplysninger i H-1B-Gæstearbejderens Visumpolitiske debat, 30.januar 2003.
  21. ^ skabelon:Citepaper version
  22. ^ “ingeniørgrader tildelt efter gradsniveau og modtagerens køn: 1966-2001”. Videnskab og teknik grader: 1966-2001. URL adgang til den 27. August 2005.
  23. ^ skabelon:Citenyhedsforfatter

Se også

  • Elektroteknik emner
  • elektriske ingeniører
  • underfelter for elektroteknik
  • elektronisk designautomatisering
  • computerteknik
  • IEEE Nikola Tesla pris
  • historie om IEEE Electrical Engineering Professional Society på sin hjemmeside
  • alt om kredsløb Lær møtrikker og bolte om at bygge elektriske kredsløb og til at bygge apparater baseret på elektriske kredsløb
  • IEEE Virtual Museum et virtuelt museum, der illustrerer mange af de grundlæggende elektroteknik-og elektricitetskoncepter gennem eksempler, tal og samtaler.
  • EE HomePage.com giver uddannelsesmæssige & karriereudvikling ressourcer til elektriske ingeniører, undervisere og studerende
denne side bruger Creative Commons licenseret indhold fra (Vis forfattere). Smallwikipedialogo.png

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.