Villamosmérnöki egy mérnöki fegyelem, amely foglalkozik a tanulmány és alkalmazása a villamos energia és elektromágnesesség. A gyakorlókat villamosmérnököknek hívják. Az elektrotechnika egy széles terület, amely számos almezőt magában foglal, beleértve azokat is, amelyek az áramellátással, a vezérlőrendszerekkel, az elektronikával és a telekommunikációval foglalkoznak.

történelem

az elektromosság legalább a 17.század óta tudományos érdeklődés tárgya. A témával kapcsolatos kutatások azonban csak a 19.században kezdtek fokozódni. A század jelentős fejleményei közé tartozik Georg Ohm munkája, aki 1827-ben számszerűsítette az elektromos áram és a potenciálkülönbség közötti kapcsolatot egy vezetőben, valamint Michael Faraday munkája, aki 1831-ben felfedezte az elektromágneses indukciót.

ezekben az években azonban az elektromosság tanulmányozását nagyrészt a fizika egyik részterületének tekintették, ezért a fizikusok területe. Az egyetemek csak a 19.század végén kezdtek villamosmérnöki diplomát kínálni. A Darmstadti Műszaki Egyetem 1882-ben létrehozta az első Villamosmérnöki széket világszerte, és 1883-ban négyéves Villamosmérnöki tanfolyamot kínált. 1882-ben az MIT felajánlotta az első Villamosmérnöki tanfolyamot Az Egyesült Államokban. Ezt a kurzust Charles Cross professzor szervezte, aki a fizika tanszék vezetője volt, és aki később az American Institute of Electrical Engineers (amely később az Electrical and Electronics Engineers Intézet) alapítója lett. A University College London 1885-ben alapította az első Villamosmérnöki széket az Egyesült Királyságban. 1886-ban a Missouri Egyetem létrehozta az első Villamosmérnöki tanszéket az Egyesült Államokban.

ebben az időszakban a területen végzett munka drámaian megnőtt. Különösen figyelemre méltó volt Nikola Tesla és Thomas Edison munkája. 1882-ben Edison bekapcsolta a világ első nagyszabású elektromos hálózatát, amely 110 voltos egyenáramot biztosított ötvenkilenc alsó-manhattani ügyfélnek. 1887-ben a Tesla szabadalmakat nyújtott be az áramelosztás versengő formájával kapcsolatban váltakozó áram. A következő években a kettő közötti keserű versengés, az úgynevezett “áramok háborúja”, Az előnyben részesített terjesztési módszer felett zajlott.

Tesla indukciós motorokkal és többfázisú rendszerekkel kapcsolatos munkája az elkövetkező években hatással lesz az elektrotechnikára. Edison távírással kapcsolatos munkája és a tőzsdei jegyző fejlesztése jövedelmezőnek bizonyulna vállalata számára (amely végül a világ egyik legnagyobb vállalata, a General Electric lesz). Edison és Tesla hozzájárulása mellett számos más személy is ugyanolyan fontos szerepet játszik az elektrotechnika fejlődésében. Alexander Bell a távközlésben végzett munkájával befolyásolta az elektrotechnikát, Lee De Forest az Audionon (a tranzisztor elődje) végzett munkájával, Guglielmo Marconi pedig a rádió népszerűsítésével.

ezen időszak után az elektrotechnika legfontosabb találmánya valószínűleg John Bardeen, William Shockley és Walter Brattain, akik 1947-ben feltalálták a tranzisztort. Ez az eszköz forradalmasítja az elektrotechnikát azáltal, hogy megnyitja az utat a nagy teljesítményű integrált áramkörök számára. Manapság az elektronikus világ csodájának nagy része ezen áramkörök képességeinek köszönhető.

képzés és tanúsítás

villamosmérnökök általában rendelkeznek egy tudományos fokozatot a nagy Villamosmérnöki. A tanulmányi idő egy ilyen mértékű általában három vagy négy év, és a befejezett mértékben lehet kijelölni, mint egy Bachelor of Engineering, Bachelor of Science, vagy Bachelor of Applied Science függően az egyetemen.

a fokozat általában magában foglalja a fizikát, a matematikát, a projektmenedzsmentet és az elektrotechnika konkrét témáit. Kezdetben az ilyen témák az elektrotechnika almezőinek nagy részét, ha nem az összeset fedik le. A hallgatók ezután úgy döntenek, hogy egy vagy több almezőre szakosodnak a diploma vége felé.

néhány villamosmérnök úgy dönt, hogy posztgraduális diplomát folytat, mint például a mérnöki mester, a mérnöki filozófia doktora vagy a mérnöki diploma. A mester és mérnök fokozatot állhat kutatás, vagy tanfolyam, vagy a kettő keveréke. A filozófia doktora jelentős kutatási komponensből áll, és gyakran tekintik az akadémiai belépési pontnak. Az Egyesült Királyságban, a Master of Engineering gyakran tekintik egy fokozatlan mértékben valamivel hosszabb időtartamú, mint a Bachelor of Engineering.

a legtöbb országban a főiskolai diplomát mérnöki jelenti az első lépés a tanúsítás és a szak maga által hitelesített szakmai testület. Befejezése után a tanúsított szak a mérnök meg kell felelnie egy sor követelménynek (beleértve a munkatapasztalat követelmények), mielőtt hitelesített. A tanúsítás után a mérnök szakmai mérnök (az Egyesült Államokban és Kanadában), Chartered Engineer (az Egyesült Királyságban, Írországban, Indiában, Dél-Afrikában és Zimbabwében), Chartered Professional Engineer (Ausztráliában) vagy Európai mérnök (az Európai Unió nagy részén).

a tanúsítás előnyei a helytől függően változnak. Például az Egyesült Államokban és Kanadában ” csak engedéllyel rendelkező mérnök lehet…seal mérnöki munka köz – és magánügyfelek számára”. Ezt a követelményt az állami és tartományi jogszabályok hajtják végre, mint például a Quebec Engineers Act. Más országokban, például Ausztráliában, nincs ilyen jogszabály. Gyakorlatilag minden igazoló szerv fenntart egy etikai kódexet, amelyet minden tagtól elvárnak, hogy betartsa vagy kockáztassa a kiutasítást. Ily módon ezek a szervezetek fontos szerepet játszanak a szakma etikai normáinak fenntartásában. Még azokban a joghatóságokban is, ahol a tanúsításnak alig vagy egyáltalán nincs jogi hatása a munkára, a mérnökökre a törvény vonatkozik. Például sok mérnöki munkát szerződés alapján végeznek, ezért a szerződési jog hatálya alá tartozik. Abban az esetben, ha a mérnök munkája kudarcot vall, a gondatlanság, szélsőséges esetekben pedig a bűnügyi gondatlanság vádja alá eshet. A mérnök munkájának meg kell felelnie számos más szabálynak és rendeletnek, például az építési szabályzatoknak és a környezetvédelmi joggal kapcsolatos jogszabályoknak.

a villamosmérnökök szakmai testületei közé tartozik az elektromos és elektronikai mérnökök Intézete (IEEE) és a mérnöki és Technológiai Intézet (IET). Az IEEE azt állítja, hogy a világ Villamosmérnöki irodalmának 30 százalékát állítja elő, világszerte több mint 360 000 tagja van, és évente több mint 300 konferenciát tart. Az IEE 14 folyóiratot jelentet meg, világszerte 120 000 taggal rendelkezik, okleveles mérnököket tanúsít az Egyesült Királyságban, és azt állítja, hogy Európa legnagyobb professzionális mérnöki társasága.

Szerszámok és munka

a globális helymeghatározó rendszertől az elektromos energiatermelésig a villamosmérnökök a technológiák széles köréért felelősek. Megtervezik, fejlesztik, tesztelik és felügyelik az elektromos rendszerek és elektronikus eszközök telepítését. Például a telekommunikációs rendszerek tervezésével, az elektromos erőművek üzemeltetésével, az épületek világításával és vezetékezésével, a háztartási készülékek tervezésével vagy az ipari gépek elektromos vezérlésével foglalkozhatnak.

a tudományág alapvető elemei a fizika és a matematika tudományai, mivel ezek segítenek mind minőségi, mind mennyiségi leírást szerezni arról, hogy az ilyen rendszerek hogyan fognak működni. Manapság a legtöbb mérnöki munka számítógépek használatát foglalja magában, és az elektromos rendszerek tervezésekor szokásos a számítógéppel segített tervezési programok használata. Hogy az említett, az ötletek vázlatának képessége továbbra is felbecsülhetetlen a másokkal való gyors kommunikációhoz.

bár a legtöbb villamosmérnök megérti az alapvető áramköri elméletet, a mérnökök által alkalmazott elméletek általában az általuk végzett munkától függenek. Például a kvantummechanika és a szilárdtestfizika releváns lehet egy VLSI-n dolgozó mérnök számára, de nagyrészt irreleváns a makroszkopikus elektromos rendszerekkel dolgozó mérnökök számára. Még az áramkörelmélet sem biztos, hogy releváns egy olyan személy számára, aki olyan távközlési rendszereket tervez, amelyek polcon kívüli alkatrészeket használnak. Talán a villamosmérnökök legfontosabb technikai készségei tükröződnek az egyetemi programokban, amelyek hangsúlyozzák az erős numerikus készségeket, a számítógépes műveltséget és az elektrotechnikával kapcsolatos műszaki nyelv és fogalmak megértését.

a legtöbb mérnök számára a műszaki munka csak az elvégzett munka töredékét teszi ki. Sok időt fordítanak olyan feladatokra is, mint például a javaslatok megvitatása az ügyfelekkel, a költségvetés elkészítése és a projekt ütemezésének meghatározása. Sok vezető mérnök irányítja a technikusok vagy más mérnökök csapatát, ezért fontosak a projektmenedzsment készségek. A legtöbb mérnöki projekt valamilyen dokumentációt tartalmaz, ezért nagyon fontos az erős írásbeli kommunikációs készség.

a villamosmérnökök munkahelyei ugyanolyan változatosak, mint az általuk végzett munkák. A villamosmérnökök megtalálhatók egy gyártóüzem tiszta laboratóriumi környezetében, vagy egy tanácsadó cég irodáiban, vagy egy bánya helyén. Munkájuk során a villamosmérnökök az egyének széles körét felügyelhetik, beleértve a tudósokat, villanyszerelőket, számítógépes programozókat és más mérnököket.

a műszaki ismeretek elavulása komoly aggodalomra ad okot az elektromos mérnökök számára. A szakmai társaságokban való tagság és részvétel, a szakterületi folyóiratok rendszeres áttekintése és a folyamatos tanulás szokása ezért elengedhetetlen a jártasság fenntartásához.

demográfia

körülbelül 366 000 ember dolgozik villamosmérnökként az Egyesült Államokban, ami a munkaerő 0,25% – át teszi ki (2002). Ez teszi az elektrotechnikát az Egyesült Államok legnagyobb mérnöki tudományágává, a szoftverfejlesztés kivételével. Ausztráliában körülbelül 24 000 van, ami a munkaerő 0,23% – át teszi ki (2005), Kanadában pedig körülbelül 34 600, ami a munkaerő 0,21% – át teszi ki (2001). Mindezek az országok arra számítanak, hogy a közeljövőben növekedni fog a foglalkoztatás ezen a területen, de nem gyorsan.

ezen országokon kívül nehéz felmérni a szakma demográfiáját a munkaügyi statisztikákról szóló kevésbé aprólékos jelentések miatt. Az egyes országokban a szakma relatív méretének becslésének egyik módja az érettségi statisztikák összehasonlítása. 2002-ben a Nemzeti Tudományos Alapítvány statisztikákat tett közzé a különböző országok által mérnöki diplomák számáról. E statisztikák összefoglalása A jobb oldalon látható, bár az Alapítvány megjegyzi, hogy a számok “nem feltétlenül összehasonlíthatók”.

az Egyesült Államokban és kisebb mértékben az egész nyugati világban az a felfogás tapasztalható, hogy számos műszaki munkát, beleértve az elektrotechnikával foglalkozókat is, kiszerveznek olyan országokba, mint India és Kína. Ennek az állításnak a szemléltetésére a statisztikákat gyakran hamisan mutatják be (lásd a megjegyzést). Összességében talán az egyik legjobb összefoglalók az outsourcing hatása az Egyesült Államokban ad az USA-BAN. Munkaügyi Minisztérium, amely megjegyzi ,hogy” a más országokban végzett mérnöki szolgáltatások növekvő használata korlátozza a foglalkoztatás növekedését”, de összességében a szakma”várhatóan lassabban növekszik, mint az összes foglalkozás átlaga 2012-ig”.

a szakmával kapcsolatos egyéb állítások kevésbé ellentmondásosak. Az Egyesült Államokban a villamosmérnökök száma az 1980-as évek közepén csúcspontról esett vissza. 2000-ben a mérnöki diplomák az Egyesült Államokban és Ausztráliában kiadott diplomák kevesebb mint 20% – át képezték, szemben az Egyesült Királyságban és Japánban alig több mint 25% – kal, Németországban és Dél-Koreában pedig több mint 30% – kal. Szintén széles körben elfogadott, hogy a szakma férfi dominál. Ezt szemlélteti az első bekezdésben szereplő statisztikai források, amelyek azt mutatják, hogy Ausztráliában a villamosmérnökök 96% – a, Kanadában pedig a villamosmérnökök 89% – a férfi.

kapcsolódó tudományágak

az elektrotechnikával kapcsolatos egyik figyelemre méltó tudományág a mechatronika. A mechatronika egy mérnöki tudományág, amely az elektromos és mechanikai rendszerek konvergenciájával foglalkozik. Az ilyen kombinált rendszereket elektromechanikus rendszereknek nevezik, és széles körben elterjedtek. Ilyenek például az automatizált gyártórendszerek, a fűtési, szellőztetési és légkondicionáló rendszerek, valamint a repülőgépek és autók különböző alrendszerei.

a Mechatronikát általában a makroszkopikus rendszerekre utalják, de a futuristák nagyon kicsi elektromechanikus eszközök megjelenését jósolták. Az ilyen kis eszközöket, az úgynevezett mikroelektromechanikus rendszereket (MEMS) már használják az autókban, hogy megmondják a légzsákokat, mikor kell telepíteni, a digitális projektorokban élesebb képeket és a tintasugaras nyomtatókat, hogy fúvókákat hozzanak létre a nagyfelbontású nyomtatáshoz. A jövőben remélhetőleg az eszközök segítenek apró beültethető orvostechnikai eszközök építésében és az optikai kommunikáció javításában.

az 1950-es évek óta néhány villamosmérnök és védelmi tudós kifejlesztette az elektronikus hadviselés technikáját, amely tudományos és matematikai elvek alkalmazása az elektromágneses spektrum legjobb felhasználásának kifejlesztésére, hogy megtagadja az ellenfél hatékony használatát. Ez magában foglalja a radar elmélet, elektro-optika, számítástechnika és rendszertechnika.

egy másik kapcsolódó tudományág az orvosbiológiai mérnöki tudományág, amely az orvosi berendezések tervezésével foglalkozik. Ez magában foglalja a rögzített berendezéseket, mint például a ventilátorokat, az MRI szkennereket és az elektrokardiográf monitorokat, valamint a mobil berendezéseket, például a cochleáris implantátumokat, a mesterséges szívritmus-szabályozókat és a mesterséges szíveket.

Megjegyzések

I. Megjegyzés – 2002 októberében a Cadence Design Systems vezérigazgatója, Ray Bingham bejelentette, hogy “Kína évente 600 000 mérnököt állít elő, és 200 000 villamosmérnök.”Az IEEE Egyesült Államokbeli Fióktelepe vitatta ezt, rámutatva, hogy ez háromszorosa a Nemzeti Tudományos Alapítvány által 1999-ben bejelentett számnak. Más források összehasonlítják az All India Műszaki Oktatási Tanács (350 000) által bejelentett mérnöki diplomások számát A Nemzeti Tudományos Alapítvány (60 000) . Ez az összehasonlítás azonban kétséges, mivel a Nemzeti Tudományos Alapítvány kizárja a szoftvermérnököket statstikájából. Ésszerűbb összehasonlítást valószínűleg az amerikai hírek adnak, akik azt sugallják, hogy az indiai szám 82 000 körül van.

Idézetek

  1. ^ Ryder, John and Fink, Donald; (1984) mérnökök és elektronok, IEEE Press. ISBN 087942172X
  2. ^ ” miért kellene engedélyt szereznie?”. Országos szakmai mérnökök Társasága. URL hozzáférés július 11, 2005.
  3. ^ “Mérnöki Törvény”. Quebec törvények és rendeletek (CanLII). URL hozzáférés július 24, 2005.
  4. ^ sablon:Citenewsauthor
  5. ^ “etikai és magatartási kódexek”. Online Etikai Központ. URL hozzáférés július 24, 2005.
  6. ^ “az IEEE-ről”. IEEE. URL hozzáférés július 11, 2005.
  7. ^ “az IEE-ről”. Az IEE. URL hozzáférés július 11, 2005.
  8. ^ “folyóiratok és folyóiratok”. Az IEE. URL hozzáférés július 11, 2005.
  9. ^ “elektromos és elektronikai mérnökök, kivéve a számítógépet”. Foglalkozási Outlook Kézikönyv. URL hozzáférés július 16, 2005. (lásd itt a szerzői jogokat illetően)
  10. ^ Trevelyan, James; (2005). Mit Csinálnak Valójában A Mérnökök?. Nyugat-ausztráliai Egyetem. (szeminárium diákkal)
  11. ^ “elektromos és elektronikai mérnökök, kivéve a számítógépet”. Foglalkozási Outlook Kézikönyv. URL hozzáférés július 16, 2005.
  12. ^ “elektromos és elektronikai mérnökök, kivéve a számítógépet”. Foglalkozási Outlook Kézikönyv. URL elérhető augusztus 27, 2005. “számítógépes Hardvermérnökök”. Foglalkozási Outlook Kézikönyv. URL elérhető augusztus 27, 2005.
  13. ^ “elektromos és elektronikai mérnökök”. Ausztrál Karrier. URL elérhető augusztus 27, 2005.
  14. ^ “elektromos és elektronikai mérnökök (NOC 2133)”. Job Futures (Nemzeti Kiadás). URL elérhető augusztus 27, 2005.
  15. ^ Nemzeti Tudományos Alapítvány (2002), Science and Engineering Indicators 2002, 2-18.függelék.
  16. ^ “elektromos és elektronikai mérnökök, kivéve a számítógépet”. Foglalkozási Outlook Kézikönyv. URL hozzáférés július 16, 2005.
  17. ^ “Villamosmérnöki diplomák odaítélése, a fokozat szintje és a címzett neme szerint: 1966-2001”. Tudományos és mérnöki diplomák: 1966-2001. URL elérhető augusztus 27, 2005.
  18. ^ Oktatási, Tudományos és képzési Minisztérium (2004), Ausztrál Ausztrál Tudomány és technológia egy pillanat alatt 2004 – humán erőforrások a tudományban és a technológiában, slide 10.
  19. ^ ” MEMS a világ!”. IntelliSense Szoftver Corporation. URL hozzáférés július 17, 2005.
  20. ^ IEEE-USA, IEEE-USA igyekszik alátámasztani információkat a H-1B vendégmunkás vízum politika Vita, január 30, 2003.
  21. ^ sablon:Citepaper version
  22. ^ “mérnöki diplomák odaítélése, a fokozat szintje és a címzett neme szerint: 1966-2001”. Tudományos és mérnöki diplomák: 1966-2001. URL elérhető augusztus 27, 2005.
  23. ^ sablon:Citenewsauthor

Lásd még:

  • Villamosmérnöki témák
  • villamosmérnökök
  • Villamosmérnöki alterületek
  • elektronikus tervezés automatizálás
  • Számítástechnika
  • IEEE Nikola Tesla-díj
  • az IEEE Villamosmérnöki szakmai társaság története a honlapján
  • minden az áramkörökről Ismerje meg az anyákat és a csavarokat az elektromos áramkörök építéséről, valamint az elektromos áramkörökön alapuló készülékek építéséről
  • IEEE virtuális múzeum egy virtuális múzeum, amely illusztrálja az alapvető Villamosmérnöki és villamosenergia-koncepciókat példákon, számokon és interjúkon keresztül.
  • EE HomePage.com oktatási & Karrierfejlesztési forrásokat biztosít villamosmérnökök, oktatók és diákok számára
ez az oldal a Creative Commons licencelt tartalmát használja a Wikipédiából (szerzők megtekintése). Smallwikipedialogo.png

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.