معرفی رشته مهندسی برق

معرفی رشته مهندسی برق

معرفی رشته مهندسی برق

رشته برق در آغاز با مكانيك همراه بود و الكترو مكانيك خوانده مي شد، اما با رشد و پيشرفت چشمگير اين رشته، رشته برق راه خود را از مكانيك جدا كرد و به عنوان يك رشته مستقل مطرح گرديد. با توجه به وسعت صنعت برق و پيشرفت زياد آن، اين رشته خود به چند گرايش تقسيم شده است. به دليل استقبال بي نظير از اين رشته در ۳۰ سال اخير، برجسته ترين استعدادها به اين رشته جذب شده اند. اين به نوبه خود باعث ارتقاي سطح علمي و پژوهشي و اعتبار روز افزون دانشگاه هاي ايران در جهان شده است.

هم اكنون، دانشكده هاي برق كشور به لحاظ كادر علمي و امكانات، در حدي قابل مقايسه با دانشگاه هاي معتبر دنيا هستند. در گذشته، مسايل مربوط به كامپيوتر در رشته برق مطرح مي گرديد، اما با گسترش روز افزون آن، اينك از رشته برق جدا شده است و به عنوان يك رشته مستقل مطرح گشته است. رشته كامپيوتر از دو بخش تشكيل مي شود، سخت افزار و نرم افزار، گرايش سخت افزار، به مسايل الكترونيكي و فني كامپيوتر توجه دارد، اما گرايش نرم افزار، به برنامه نويسي و نحوه كاربرد و استفاده از كامپيوتر در مصارف مختلف مربوط مي گردد.

از اين تعريف معلوم مي شود كه بخش سخت افزار، بيشترين شباهت را با رشته برق دارد و دانشجويان رشته برق از تبحر خاصي در مسايل مربوط به آن بهره مند هستند. بدين رو كساني كه به جنبه سخت افزار كامپيوتر علاقه مند هستند، مي توانند با انتخاب دروس اختياري خود (ضمن تحصيل در رشته برق)، با اين حوزه نيز آشنا گردند. رشته برق در مقطع كارشناسي به شش گرايش؛ مخابرات، كنترل، قدرت، الكترونيك، مهندسی پزشکی و سیستم های دیجیتال تقسيم مي شود.

 

گرایش ­ها

پیش از ورود به توضیحات مربوط به هر گرایش، گفتنی است که گرایش­های مهندسی برق در تمام دانشگاه­ها تا مقاطع حتی بالاتر از کارشناسی ارائه می شوند. به عبارتی معدود دانشگاه­هایی در ایران یافت می­شوند که گرایش­های مهندسی برق را نداشته باشند.

 

  • گرایش الکترونیک

دکتر کمره ای استاد مهندسی برق دانشگاه تهران در معرفی این گرایش می گوید: «گرایش الکترونیک به دو زیر بخش عمده تقسیم می شود. بخش اول میکروالکترونیک است که شامل علم مواد، فیزیک الکترونیک، طراحی و ساخت قطعات از ساده ترین آنها تا پیچیده ترین آنها است و بخش دوم نیز مدار و سیستم نامیده می شود و هدف آن طراحی و ساخت سیستم ها و تجهیزات الکترونیکی با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان میکروالکترونیک است.»

دکتر جبه دار نیز در معرفی این گرایش می گوید:«گرایش الکترونیک یکی از گرایشهای جالب مهندسی برق است که محور اصلی آن آشنایی با قطعات نیمه هادی، توصیف فیزیکی این قطعات، عملکرد آنها و در نهایت استفاده از این قطعات، برای طراحی و ساخت مدارها و دستگاههای است که کاربردهای فنی و روزمره زیادی دارند.»

ادامه تحصیل:

مهندسان الکترونیک به طور کلی در دو زمينه می­توانند ادامه تحصیل بدهند. این دو شاخه اصلي «ساخت قطعه و کاربرد مداري قطعه» و «طراحي مدار» هستند.

دروس مهم:

از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی الکترونیک می توان به درسهای مدارهای الکتریکی، الکترونیک ۲ و ۱، مدارهای منطقی و مخابرات اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از: الکترونیک ۳، تکنیک پالس، میکروپروسسور، معماری کامپیوتر، مدارهای مخابراتی، فیزیک مدرن، فیزیک الکترونیک.

 

  • گرایش مخابرات

هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر است که این اطلاعات می تواند صوت، تصویر یا داده های کامپیوتری باشد. دکتر جبه دار در مورد شاخه های مختلف این گرایش می گوید: «مخابرات از دو گرایش میدان و سیستم تشکیل می شود. که در گرایش میدان، دانشجویان با مفاهیم میدان های مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و … آشنا می شوند تا بتوانند مناسبترین وسیله را برای انتقال موجی از نقطه ای به نقطه دیگر پیدا کنند.»

همچنین یکی از فعالیت های عمده مهندسی مخابرات گرایش سیستم، طراحی فلیترهای مختلفی است که می توانند امواج مزاحم شامل صوت یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت کنند. گفتنی است که امروزه با توسعه مخابرات بی سیم، ارتباط نزدیکتری بین دو گرایش میدان و سیستم ایجاد شده است. برای نمونه در گوشی تلفن همراه ما هم تجهیزات مربوط به مدارهای مخابراتی و هم تجهیزات مربوط به فرستنده و هم آنتن گیرنده را داریم. از همین رو یک مهندس مخابرات امروزه باید از هر دو گرایش بخوبی اطلاع داشته باشد تا بتواند یک دستگاه بی سیم را طراحی کند.»

ادامه تحصیل:

مخابرات از دو گرایش عمده یعنی میدان و سیستم تشکیل می شود.

در گرایش میدان مهندسان با مفاهیم میدان هاي مغناطیسی، امواج رادیوئی، امواج ماکروویو، آنتن و… آشنا می شوند تا بتوانند مناسب­ترین وسیله را براي انتقال موجی از نقطه اي به نقطه دیگر پیدا کنند.

در گرایش سیستم نیز مهندسان با طراحی فلیترهاي مختلف که می توانند امواج مزاحم شامل صوت یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت کنند به فعالیت می پردازند.

دروس مهم:

از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی مخابرات می توان به درسهای ریاضی مهندسی تجزیه و تحلیل سیستمها، مدارهای الکتریکی، الکترونیک و الکترومغناطیس اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی عبارتند از:مخابرات ۲، میدان و امواج، الکترونیک ۳، مدارهای مخابراتی، آنتن­ها و انتشار امواج، مایکروویو.

 

  • گرایش کنترل

«اگر بخواهیم یک تعریف کلی از کنترل ارائه دهیم، می توانیم بگوییم که هدف این علم، کنترل خروجی های یک سیستم بر مبنای ورودی های آن و با توجه به شرایط ویژه و نکات مورد نظر طراحی آن سیستم می باشد.» دکتر کمره ای در ادامه معرفی علم کنترل می گوید: «علم کنترل فقط در مهندسی برق مورد استفاده قرار نمی گیرد. بلکه در شاخه های دیگری از علوم مهندسی و حتی علوم انسانی کاربرد دارد. به عنوان نمونه کنترل فرآیند تصفیه نفت در یک پالایشگاه، کنترل عملکرد یک نیروگاه برق، سیستم کنترل ناوبری یک کشتی و یا کنترل تحولات و تغییرات جمعیتی نمونه های متنوعی از کاربرد علم کنترل می باشد. گفتنی است که گرایش کنترل دارای زیر بخش های متنوعی مانند کنترل خطی ، کنترل غیرخطی، کنترل مقاوم، کنترل تطبیقی، کنترل دیجیتالی، کنترل فازی و غیره است.»

دکتر جبه دار نیز با اشاره به اینکه گرایش کنترل منحصر به مهندسی برق نمی شود، می گوید: «در رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی، مهندسی هوافضا، مهندسی سازه و مهندسی های دیگر نیز ما شاهد علم کنترل هستیم اما نوع سیستم کنترلی در هر رشته مهندسی متفاوت است. برای مثال در مهندسی مکانیک نوع کنترل، مکانیکی و در مهندسی شیمی براساس فرآیندهای شیمیایی است. اما در کل هدف مهندسی کنترل، طراحی سیستمی است که بتواند عملکرد یک دستگاه را در حد مطلوب حفظ کند.

دکتر جبه دار در ادامه درباره فعالیت های دیگر مهندسی کنترل می گوید: «خودکار کردن یا اتوماتیک کردن خط تولید، یکی دیگر از فعالیت های مهندسی کنترل است. یعنی مهندس کنترل می تواند به گونه ای خط تولید را هماهنگ و کنترل کند که محصول تولید شده طبق برنامه تعیین شده و با بهترین کیفیت به دست آید.»

ادامه تحصیل:

گرایش کنترل دارای زیر بخش‌های متنوعی مانند کنترل خطی، کنترل غیرخطی، مقاوم، تطبیقی، دیجیتالی، فازی و غیره ‌است.

دروس مهم:

از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی کنترل می توان به درسهای مدار، الکترونیک، ریاضی مهندسی، تجزیه و تحلیل سیستم و کنترل خطی اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از: کنترل دیجیتال و غیرخطی، کنترل مدرن، کنترل صنعتی، ابزار دقیق، ترمودینامیک.

 

  • گرایش قدرت

دکتر جبه دار در معرفی این گرایش می گوید: «هدف اصلی مهندسین این گرایش، تولید برق در نیروگاهها، انتقال برق از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبکه های شهری و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و کارخانجات است. بنابراین یک مهندس قدرت باید به روشهای مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستم های توزیع آشنا باشد.»

دکتر کمره ای نیز در معرفی این گرایش می گوید: «گرایش قدرت به آموزش و پژوهش در زمینه طراحی و ساخت سیستم های مورد استفاده در تولید، توزیع، مصرف و حفاظت از برق می پردازد.»

به عبارت دیگر دانشجویان این رشته در شاخه تولید با انواع نیروگاههای آبی، گازی، سیکل ترکیبی و … آشنا می شوند. و در بخش انتقال و توزیع، روشهای مختلف انتقال برق اعم از کابلهای هوایی و زیرزمینی را مطالعه می کنند و در شاخه حفاظت نیز انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژی، انسانها و تاسیسات را در برابر حوادث مختلف محافظت می کنند، مورد بررسی قرار می دهند که از آن میان می توان به انواع رلهها، فیوزها، کلیدها و در نهایت سیستم های کنترل اشاره کرد.

یکی دیگر از شاخه های قدرت نیز ماشین های الکتریکی است که شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی می شود که این شاخه از زمینه های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است.»

ادامه تحصیل

در مبحث انتقال و توزیع، روش هاي مختلف انتقال برق اعم از کابلهاي هوایی و زیرزمینی، اصول مهندسی فشار قوي و حفاظت از سیستم هاي برقی و همچنین مدیریت شبکه و توزیع بهینه را مطالعه می کنند.

در مبحث حفاظت نیز انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژي،انسان ها و تاسیسات الکتریکی را در برابر حوادث مختلف محافظت می کنند.

یکی دیگر از شاخه هاي قدرت نیز ماشین هاي الکتریکی است که شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهاي الکتریکی می شود که این شاخه از زمینه هاي مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است.

و در آخر سیستم هاي قدرت که به بررسی تجزیه و تحلیل سیستم ها می پردازد. دانشجویان در این گرایش با انواع نیروگاه هاي آبی، گازي، سیکل ترکیبی و … آشنا می شوند.

دروس مهم:

از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی قدرت می توان به دروس مدار، الکترومغناطیس، الکترونیک، ماشین و بررسی اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از: ماشین­های الکتریکی، ترانسفورهای سه فاز و ماشینهای سنکرون، ماشینهای مخصوص، الکترونیک قدرت، بررسی سیستمهای قدرت، تولید و نیروگاه، رله و حفاظت، عایق و فشار قوی، ترمودینامیک.

 

فارغ التحصیلان هر یک از گرایش­های مهندسی برق می­توانند بعد از اتمام مقطع کارشناسی در یکی دیگر از گرایش­ها ادامه تحصیل دهند. این نیز به خاطر نزدیک بودن مباحث درسی تمام گرایش­های مهندسی برق در دوره کارشناسی است. مهندسی پزشکی، معماری، هوش مصنوعی و همچنین مهندسی هسته­ای(دو گرایش مهندسی راکتور و مهندسی پرتو پزشکی) از دیگر گرایش­های برق در دوره ارشد هستند که فارغ التحصیلان گرایش­های مختلف برق می­توانند در آن­ها ادامه تحصیل بدهند.

 

آینده شغلی

امروزه با توسعه صنایع کوچک و بزرگ در کشور، فرصت‌های شغلی زیادی برای مهندسین برق فراهم شده‌است و اگر می‌بینیم که با این وجود بعضی از فارغ التحصیلان این رشته بیکار هستند، به دلیل این است که این افراد یا فقط در تهران دنبال کار می‌گردند و یا در دوران تحصیل به جای یادگیری عمیق دروس و در نتیجه کسب توانایی‌های لازم، تنها واحدهای درسی خود را گذرانده‌اند.

همچنین یک مهندس خوب باید، کارآفرین باشد یعنی به دنبال استخدام در موسسه یا وزارتخانه‌ای نباشد بلکه به یاری آگاهی‌های خود، نیازهای فنی و صنعتی کشور را یافته و با طراحی سیستم‌ها و مدارهای خاصی این نیازها را برطرف سازد. کاری که بعضی از فارغ‌التحصیلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نیز بوده‌اند.

دکتر کمره‌ای نیز در این زمینه می‌گوید: «اگر یک فارغ التحصیل برق دارای توانایی‌های لازم باشد، با مشکل بیکاری روبرو نخواهد شد. در حقیقت امروزه مشکل اصلی این است که بیشتر فارغ التحصیلان توانمند و با استعداد این رشته به خارج از کشور مهاجرت می‌کنند و ما اکنون با کمبود نیروهای کارآمد در این رشته روبرو هستیم.»

یکی از اساتید مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران نیز در مورد فرصت‌های شغلی فارغ التحصیلان این رشته می‌گوید: «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 ۱۵۰۰ مگاوات به ظرفیت تولید کشور افزوده شود که این نیاز به احداث نیروگاه‌های جدید و همچنین فارغ التحصیلان متخصص برق و قدرت دارد.»

فرصت‌های شغلی یک مهندس کنترل نیز بسیار گسترده‌است چون در هر جا که یک مجموعه عظیمی‌از صنعت مهندسی مثل کارخانه سیمان، خودروسازی، ذوب آهن و… وجود داشته باشد، حضور یک مهندسی کنترل ضروری است. در ایران فارغ التحصیلان این رشته می‌توانند در صنایع نظامی وابسته به وزارت دفاع و یا در صنایع هسته‌ای شروع به کار کنند. شرکتهای خصوصی اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق می‌تواند گزینه دیگری برای شروع به کار باشد. و بالاخره یک مهندس مخابرات یا الکترونیک می‌تواند جذب وزارتخانه‌های پست و تلگراف و تلفن، صنایع، دفاع و سازمانهای مختلف خصوصی و دولتی شود.

 

ادامه تحصیل

فارغ التحصیل 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، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرایش‌های: میدان، سیستم، موج، رمز، مایکرونوری) برق- کنترل، مهندسی پزشکی (گرایش بیوالکتریک)، مهندسی هسته‌ای (دو گرایش مهندسی راکتور و مهندسی پرتو پزشکی، مهندسی کامپیوتر (معماری کامپیوتر، هوش مصنوعی و رباتیک) است. 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. رشته برق به دلیل کاربردی بودن آن در بسیاری از علوم مهندسی دیگر، برای فارغ‌التحصیلان امکان تحصیل در بسیاری گرایش‌ها و دانش‌ها را فراهم می‌کند

 

 

نویسنده: سجاد محمدی

مرداد ۱۶, ۱۳۹۵

معرفی رشته مهندسی برق

معرفی رشته مهندسی برق رشته برق در آغاز با مكانيك همراه بود و الكترو مكانيك خوانده مي شد، اما با ...
error: