Electrical engineering

Electrical engineering is een technische discipline die zich bezighoudt met de studie en toepassing van elektriciteit en elektromagnetisme. De beoefenaars worden elektrotechnici genoemd. Elektrotechniek is een breed gebied dat vele subgebieden omvat, waaronder die zich bezighouden met macht, besturingssystemen, elektronica en telecommunicatie.

geschiedenis

elektriciteit is een onderwerp van wetenschappelijk belang sinds ten minste de 17e eeuw. Het was echter pas in de 19e eeuw dat het onderzoek naar dit onderwerp begon te intensiveren. Opmerkelijke ontwikkelingen in deze eeuw zijn onder meer het werk van Georg Ohm, die in 1827 de relatie tussen de elektrische stroom en het potentiële verschil in een dirigent kwantificeerde, en het werk van Michael Faraday, die in 1831 elektromagnetische inductie ontdekte.

gedurende deze jaren werd de studie van elektriciteit echter grotendeels beschouwd als een subgebied van de fysica en dus het domein van fysici. Het was pas in de late 19e eeuw dat universiteiten begonnen met het aanbieden van graden in de elektrotechniek. De Darmstadt University of Technology vestigde de eerste leerstoel van elektrotechniek wereldwijd in 1882 en bood een vierjarige studie cursus van elektrotechniek in 1883. In 1882 bood MIT de eerste cursus elektrotechniek aan in de Verenigde Staten. Deze cursus werd georganiseerd door Professor Charles Cross, die hoofd was van de Physics department en die later een oprichter werd van het American Institute of Electrical Engineers (dat later het Institute of Electrical and Electronics Engineers werd). Het University College London stichtte in 1885 de eerste leerstoel elektrotechniek in het Verenigd Koninkrijk. In 1886, de Universiteit van Missouri opgericht de eerste afdeling van elektrotechniek in de Verenigde Staten.

gedurende deze periode nam het werk in het gebied sterk toe. Van bijzonder belang was het werk van Nikola Tesla en Thomas Edison. In 1882 schakelde Edison ‘ s werelds eerste grootschalige elektriciteitsnetwerk in dat 110 volt gelijkstroom leverde aan 59 klanten in lower Manhattan. In 1887 diende Tesla patenten in met betrekking tot een concurrerende vorm van energiedistributie die bekend staat als wisselstroom. In de daaropvolgende jaren vond er een bittere rivaliteit tussen de twee plaats, bekend als de “oorlog van stromingen”, over de voorkeursmethode van distributie.De werkzaamheden van Tesla op het gebied van inductiemotoren en polyfasesystemen zullen de elektrotechniek nog jaren beïnvloeden. Edison ‘s werk aan telegrafie en zijn ontwikkeling van de beurs zou lucratief zijn voor zijn bedrijf (dat uiteindelijk een van’ s werelds grootste bedrijven zou worden, General Electric). Naast de bijdragen van Edison en Tesla, zouden een aantal andere cijfers een even belangrijke rol spelen in de vooruitgang van de elektrotechniek Op dit moment. Alexander Bell zou invloed uitoefenen op de elektrotechniek met zijn werk in de telecommunicatie, Lee De Forest met zijn werk aan de Audion (een voorloper van de transistor) en Guglielmo Marconi met zijn popularisering van de radio.Na deze periode zou de belangrijkste uitvinding in de elektrotechniek waarschijnlijk afkomstig zijn van John Bardeen, William Shockley en Walter Brattain, die in 1947 de transistor uitvonden. Dit apparaat zou een revolutie teweegbrengen in de elektrotechniek door de weg vrij te maken voor krachtige geïntegreerde schakelingen. Vandaag, veel van het wonder van de elektronische wereld van vandaag is te wijten aan de mogelijkheden van deze circuits.

opleiding en certificering

elektrotechnici hebben doorgaans een academische graad met een master in elektrotechniek. De duur van de studie voor een dergelijke graad is meestal drie of vier jaar en de voltooide graad kan worden aangewezen als een Bachelor of Engineering, Bachelor of Science, of Bachelor of Applied Science, afhankelijk van de universiteit.

de graad omvat over het algemeen eenheden die zich bezighouden met natuurkunde, wiskunde, projectmanagement en specifieke onderwerpen in de elektrotechniek. Aanvankelijk bestrijken dergelijke onderwerpen de meeste, zo niet alle, subgebieden van de elektrotechniek. Studenten kiezen er dan voor om zich te specialiseren in een of meer subvelden tegen het einde van de opleiding.

sommige elektrotechnici kiezen ook voor een postgraduaat, zoals een Master in de ingenieurswetenschappen, een Doctor in de wijsbegeerte in de ingenieurswetenschappen of een ingenieursdiploma. De master-en ingenieursdiploma kan bestaan uit onderzoek, of cursussen, of een mengsel van de twee. De Doctor in de wijsbegeerte bestaat uit een belangrijke onderzoekscomponent en wordt vaak gezien als het toegangspunt tot de academische wereld. In het Verenigd Koninkrijk, De Master of Engineering wordt vaak beschouwd als een undegraduate graad van iets langere duur dan de Bachelor of Engineering.

in de meeste landen vormt een bachelordiploma in de ingenieurswetenschappen de eerste stap op weg naar certificering en wordt de opleiding zelf gecertificeerd door een beroepsorganisatie. Na het voltooien van een gecertificeerde opleiding moet de ingenieur voldoen aan een reeks eisen (waaronder werkervaring eisen) alvorens te worden gecertificeerd. Eenmaal gecertificeerd de ingenieur wordt aangeduid als de titel van Professional Engineer (in de Verenigde Staten en Canada), gecharterd ingenieur (in het Verenigd Koninkrijk, Ierland, India, Zuid-Afrika, en Zimbabwe), gecharterd Professional Engineer (in Australië), of Europese ingenieur (in een groot deel van de Europese Unie).

de voordelen van certificering variëren afhankelijk van de locatie. Bijvoorbeeld, in de Verenigde Staten en Canada “alleen een licentie ingenieur mag…seal engineering werk voor openbare en particuliere klanten”. Deze eis wordt afgedwongen door staats-en provinciale wetgeving, zoals Quebec ‘ s Engineers Act. In andere landen, zoals Australië, bestaat dergelijke wetgeving niet. Vrijwel alle certificerende instanties hanteren een ethische code die zij van alle leden verwachten dat zij zich aan de regels houden of het risico lopen dat zij worden uitgezet. Op deze manier spelen deze organisaties een belangrijke rol bij het handhaven van ethische normen voor het beroep. Zelfs in rechtsgebieden waar certificering weinig of geen juridische invloed heeft op het werk, zijn ingenieurs onderworpen aan de wet. Veel technische werkzaamheden worden bijvoorbeeld op contractbasis verricht en vallen dus onder het contractenrecht. In gevallen waarin het werk van een ingenieur mislukt, kan hij of zij worden onderworpen aan de onrechtmatige daad van nalatigheid en, in extreme gevallen, aan de beschuldiging van criminele nalatigheid. Het werk van een ingenieur moet ook voldoen aan tal van andere regels en voorschriften, zoals bouwvoorschriften en wetgeving met betrekking tot het milieurecht.Tot de beroepsverenigingen voor elektrotechnisch ingenieurs behoren het Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) en het Institution of Engineering and Technology (IET). De IEEE beweert 30 procent van de wereldliteratuur in elektrotechniek te produceren, heeft wereldwijd meer dan 360.000 leden en houdt jaarlijks meer dan 300 conferenties. De IEE publiceert 14 tijdschriften, heeft een wereldwijd lidmaatschap van 120.000, certificeert gecharterde ingenieurs in het Verenigd Koninkrijk en beweert de grootste Professional engineering society in Europa te zijn.

gereedschappen en werkzaamheden

van het global positioning system tot de opwekking van elektrische energie zijn elektrotechnici verantwoordelijk voor een breed scala aan technologieën. Zij ontwerpen, ontwikkelen, testen en begeleiden de implementatie van elektrische systemen en elektronische apparaten. Zij kunnen bijvoorbeeld werken aan het ontwerp van telecommunicatiesystemen, de werking van elektrische centrales, de verlichting en bedrading van gebouwen, het ontwerp van huishoudelijke apparaten of de elektrische besturing van industriële machines.

fundamenteel voor de discipline zijn de natuur-en wiskundewetenschappen, aangezien deze bijdragen tot het verkrijgen van zowel een kwalitatieve als kwantitatieve beschrijving van hoe dergelijke systemen zullen werken. Vandaag de dag zijn de meeste technische werkzaamheden het gebruik van computers en het is gebruikelijk om computer-aided design programma ‘ s te gebruiken bij het ontwerpen van elektrische systemen. Dat gezegd hebbende, de mogelijkheid om ideeën te schetsen is nog steeds van onschatbare waarde voor het snel communiceren met anderen.

hoewel de meeste elektrotechnici de basiscircuittheorie zullen begrijpen, hangen de theorieën die door ingenieurs worden gebruikt over het algemeen af van het werk dat zij doen. Kwantummechanica en solid state physics kunnen bijvoorbeeld relevant zijn voor een ingenieur die werkt aan VLSI, maar zijn grotendeels irrelevant voor ingenieurs die werken met macroscopische elektrische systemen. Zelfs circuittheorie kan niet relevant zijn voor een persoon die telecommunicatiesystemen ontwerpt die kant-en-klare componenten gebruiken. Misschien wel de belangrijkste technische vaardigheden voor elektrotechnici worden weerspiegeld in universitaire programma ‘ s, die sterke numerieke vaardigheden, computergeletterdheid en het vermogen om de technische taal en concepten die betrekking hebben op elektrotechniek te begrijpen benadrukken.

voor de meeste ingenieurs is technisch werk slechts een fractie van het werk dat ze doen. Er wordt ook veel tijd besteed aan taken zoals het bespreken van voorstellen met klanten, het opstellen van budgetten en het bepalen van projectschema ‘ s. Veel senior engineers beheren een team van technici of andere engineers en om deze reden Project management vaardigheden zijn belangrijk. Bij de meeste technische projecten gaat het om een bepaalde vorm van documentatie en daarom zijn sterke schriftelijke communicatieve vaardigheden zeer belangrijk.

de werkplekken van elektrotechnici zijn even gevarieerd als het soort werk dat zij verrichten. Elektrotechnici kunnen worden gevonden in de ongerepte laboratoriumomgeving van een fabriek, of in de kantoren van een adviesbureau, of op de site in een mijn. Tijdens hun beroepsleven, elektrotechnici kunnen zelf toezicht houden op een breed scala van personen, waaronder wetenschappers, elektriciens, computerprogrammeurs, en andere ingenieurs.Veroudering van technische vaardigheden is een ernstige zorg voor elektrotechnici. Lidmaatschap en deelname aan technische verenigingen, regelmatige recensies van tijdschriften in het veld en de gewoonte om verder te leren zijn daarom essentieel voor het behoud van vaardigheid.

Demografie

in de Verenigde Staten werken ongeveer 366.000 mensen als elektrotechnisch ingenieur, goed voor 0,25% van de beroepsbevolking (2002). Dit maakt electrical engineering de grootste technische discipline in de Verenigde Staten met uitzondering van software engineering. In Australië zijn er ongeveer 24.000, ofwel 0,23% van de beroepsbevolking (2005), en in Canada zijn er ongeveer 34.600, ofwel 0,21% van de beroepsbevolking (2001). Al deze landen verwachten dat de werkgelegenheid in het veld in de nabije toekomst zal groeien, maar niet snel.

buiten deze landen is het moeilijk om de demografische gegevens van het beroep te peilen vanwege de minder nauwkeurige rapportage over Arbeidsstatistieken. Een manier om de relatieve omvang van het beroep in elk land te schatten is het vergelijken van graduatiestatistieken. In 2002 publiceerde de National Science Foundation statistieken over het aantal diploma ‘ s in engineering door verschillende landen. Een samenvatting van deze statistieken is rechts te zien, hoewel de stichting opmerkt dat de cijfers “niet strikt vergelijkbaar zijn”.

in de Verenigde Staten en, in mindere mate, in de westerse wereld bestaat de indruk dat een groot aantal technische banen, waaronder die in de elektrotechniek, worden uitbesteed aan landen als India en China. Om deze claim te illustreren worden statistieken vaak verkeerd weergegeven (zie opmerking). Over het algemeen wordt waarschijnlijk een van de beste samenvattingen van het effect van outsourcing op de Verenigde Staten gegeven door de VS. Ministerie van Arbeid, die merkt op dat “toenemende gebruik van technische diensten uitgevoerd in andere landen zal handelen om de groei van de werkgelegenheid te beperken”, maar dat de totale beroep “zal naar verwachting langzamer groeien dan het gemiddelde voor alle beroepen tot en met 2012”.

andere uitspraken over het beroep zijn minder controversieel. In de Verenigde Staten is het aantal afgestudeerde elektrotechnici gedaald van een piek in het midden van de jaren 1980. In 2000 vormden ingenieursdiploma ‘ s minder dan 20% van de in de Verenigde Staten en Australië toegekende graden, tegenover iets meer dan 25% voor het Verenigd Koninkrijk en Japan en meer dan 30% voor Duitsland en Zuid-Korea. Ook algemeen aanvaard is dat het beroep wordt gedomineerd door mannen. Dit wordt geïllustreerd door de statistische bronnen in de eerste paragraaf, waaruit blijkt dat 96% van de elektrotechnici in Australië en 89% van de elektrotechnici in Canada Mannelijk zijn.

verwante disciplines

een opmerkelijke discipline met betrekking tot elektrotechniek is die van de mechatronica. Mechatronica is een technische discipline die zich bezighoudt met de convergentie van elektrische en mechanische systemen. Dergelijke gecombineerde systemen staan bekend als elektromechanische systemen en hebben wijdverspreide adoptie. Voorbeelden hiervan zijn geautomatiseerde productiesystemen, verwarmings -, ventilatie-en airconditioningsystemen en diverse subsystemen van vliegtuigen en auto ‘ s.

Mechatronica wordt meestal gebruikt om te verwijzen naar macroscopische systemen, maar futuristen hebben de opkomst van zeer kleine elektromechanische apparaten voorspeld. Al dergelijke kleine apparaten, bekend als micro elektromechanische systemen (MEMS), worden gebruikt in auto ‘ s om airbags te vertellen wanneer te implementeren, in digitale projectoren om scherpere beelden te maken en inkjetprinters om nozzles te maken voor high-definition afdrukken. In de toekomst wordt gehoopt dat de apparaten zullen helpen kleine implanteerbare medische hulpmiddelen te bouwen en de optische communicatie te verbeteren.

sinds de jaren vijftig ontwikkelden sommige elektrotechnici en defensiewetenschappers elektronische oorlogsvoering, de toepassing van wetenschappelijke en wiskundige principes om het beste gebruik van het elektromagnetische spectrum te ontwikkelen om het effectieve gebruik ervan door een tegenstander te ontkennen. Het omvat radartheorie, elektro-optica, computer engineering en systems engineering.

een andere verwante discipline is die van de biomedische technologie, die zich bezighoudt met het ontwerp van medische apparatuur. Dit omvat vaste apparatuur zoals ventilatoren, MRI-scanners en elektrocardiografiemonitoren, evenals mobiele apparatuur zoals cochleaire implantaten, kunstmatige pacemakers en kunstharten.In oktober 2002 kondigde Ray Bingham, CEO van Cadence Design Systems, aan dat ” China 600.000 ingenieurs per jaar produceert, en 200.000 zijn elektrotechnici. De Amerikaanse tak van de IEEE betwistte dit en wees erop dat het drie keer zoveel was als in 1999 door de National Science Foundation. Andere bronnen maken vergelijkingen met behulp van het aantal afgestudeerden engineering gemeld door de All India Council for Technical Education (350.000) met dat gemeld door de National Science Foundation (60.000) . Maar deze vergelijking is twijfelachtig omdat de National Science Foundation software engineers uitsluit van haar statistieken. Een meer redelijke vergelijking wordt waarschijnlijk gegeven door U. S. News Die suggereren dat de Indiase cijfer is rond 82.000.

citaten

  1. ^ Ryder, John and Fink, Donald; (1984) Engineers and Electrons, IEEE Press. ISBN 087942172X
  2. ^ ” Why Should You Get Licensed?”. National Society of Professional Engineers. URL geopend op 11 juli 2005.
  3. ^ “Engineers Act”. Quebec statuten en reglementen (CanLII). URL geopend op 24 juli 2005.
  4. ^ sjabloon: Citenewsauteur
  5. ^ “Codes of Ethics and Conduct”. Online Ethics Center. URL geopend op 24 juli 2005.
  6. ^ “over de IEEE”. IEEE. URL geopend op 11 juli 2005.
  7. ^ “over het IEE”. De IEE. URL geopend op 11 juli 2005.
  8. ^ “Journal and Magazines”. De IEE. URL geopend op 11 juli 2005.
  9. ^ “elektrotechnici, met uitzondering van de Computer”. Beroepsvooruitzichten Handboek. URL geopend op 16 juli 2005. (see here regarding copyright)
  10. ^ Trevelyan, James; (2005). Wat Doen Ingenieurs Echt?. Universiteit van West-Australië. (studiebijeenkomst met dia’s)
  11. ^ “elektrotechnische en Elektronicamonteurs, behalve Computer”. Beroepsvooruitzichten Handboek. URL geopend op 16 juli 2005.
  12. ^ “elektrotechnici, met uitzondering van de Computer”. Beroepsvooruitzichten Handboek. URL geopend op 27 augustus 2005. en “Computer Hardware Engineers”. Beroepsvooruitzichten Handboek. URL geopend op 27 augustus 2005.
  13. ^ “Electrical and Electronics Engineers”. Australische Carrières. URL geopend op 27 augustus 2005.”Electrical and Electronics Engineers (NOC 2133)”. Job Futures (Nationale Editie). URL geopend op 27 augustus 2005.
  14. ^ National Science Foundation (2002), Science and Engineering Indicators 2002, Appendix 2-18.
  15. ^ “elektrotechnici, met uitzondering van de Computer”. Beroepsvooruitzichten Handboek. URL geopend op 16 juli 2005.
  16. ^ “electrical engineering degrees awarded, by degree level and sex of recipient: 1966-2001”. Wetenschappen en ingenieursdiploma ‘ s: 1966-2001. URL geopend op 27 augustus 2005.
  17. ^ Department of Education, Science and Training (2004), Australian Australian Science and Technology at a glance 2004 – Human Resources in Science and Technology, slide 10.
  18. > > de wereld!”. IntelliSense Software Corporation. URL geopend op 17 juli 2005.IEEE-USA, IEEE-USA tracht informatie te onderbouwen in het H-1B Guest Worker Visa Policy Debate, 30 januari 2003.
  19. ^ Template:Citepaper version
  20. ^ “Engineering degrees awarded, by degree level and sex of recipient: 1966-2001”. Wetenschappen en ingenieursdiploma ‘ s: 1966-2001. URL geopend op 27 augustus 2005.
  21. ^ sjabloon:Citenewsauthor

Zie ook

  • Electrical engineering onderwerpen
  • Electrical engineers
  • Subfields van elektrotechniek
  • Electronic design automation
  • Computer-techniek
  • IEEE Nikola Tesla Award
  • De geschiedenis van de IEEE Elektrotechniek Professionele vereniging op haar website
  • Alles Over Circuits te Leren van de noten-en-bouten over het bouwen van elektrische schakelingen, en de bouw van apparaten op basis van elektrische circuits
  • IEEE Virtuele Museum virtuele museum illustreert veel van de basisconcepten voor elektrotechniek en elektriciteit aan de hand van voorbeelden, cijfers en interviews.
  • EE HomePage.com biedt onderwijs & loopbaanontwikkeling middelen voor elektrotechnici, opvoeders en studenten
deze pagina maakt gebruik van Creative Commons gelicentieerde inhoud van Wikipedia (bekijk auteurs). Smallwikipedialogo.png

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.