آشنايي با رشته مهندسي برق
هدف
يكي از بهترين تعريف هايي كه از مهندسي برق شده است، اين است كه محور اصلي
فعاليت هاي مهندسي برق، تبديل يك سيگنال به سيگنال ديگر است. كه البته اين
سيگنال ممكن است شكل موج ولتاژ يا شكل موج جريان و يا تركيب ديجيتالي يك
بخش از اطلاعات باشد.
مهندسي برق داراي چهار گرايش است كه در زير بطور اجمالي به بررسي آنها مي
پردازيم و در قسمت معرفي گرايشها به تفصيل در مورد هر كدام صحبت خواهم كرد.
مهندسي برق- الكترونيك:
الكترونيك علمي است كه به بررسي حركت الكترون در دوره گاز، خلاء و يا نيمه
رسانا و اثرات و كاربردهاي آن مي پردازد. با توجه به اين تعريف، مهندس
الكترونيك در زمينه ساخت قطعات الكترونيك و كاربرد آن در مدارها، فعاليت مي
كند. به عبارت ديگر، زمينه فعاليت مهندسي الكترونيك را مي توان به دو شاخه
اصلي “ساخت قطعه و كاربرد مداري قطعه” و “طراحي مدار” تقسيم كرد.
مهندسي برق- مخابرات:
مخابرات، گرايشي از مهندسي برق است كه در حوزه ارسال و دريافت اطلاعات
فعاليت مي كند. مهندسي مخابرات با ارائه نظريه ها و مباني لازم جهت ايجاد
ارتباط بين دو يا چند كاربر، انجام عملي فرايندها را به طور بهينه ممكن مي
سازد. پس هدف از مهندسي مخابرات، پرورش متخصصان در چهار زمينه اصلي اين
گرايش است شامل فرستنده، مرحله مياني، گيرنده و گسترش شبكه كه گستره هر
كدام عبارتند از:
فرستنده: شامل آنتن، نحوه ارسال و …
مرحله مياني: شامل خط انتقال و محاسبات مربوط و …
گيرنده: شامل آنتن، نحوه دريافت، تشخيص و …
گسترش شبكه: مشتمل بر تعميم خط ارتباطي ساده، ادوات سويچينگ ، ارتباط بين مجموعه كاربرها و …
مهندسي برق- كنترل:
كنترل، در پيشرفت علم نقش ارزنده اي را ايفا مي كند و علاوه بر نقش كليدي
در فضاپيماها و هدايت موشكها و هواپيما، به صورت بخش اصلي و مهمي از
فرايندهاي صنعتي و توليدي نيز درآمده است. به كمك اين علم مي توان به
عملكرد بهينه سيستمهاي پويا، بهبود كيفيت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش
ميزان توليد، ماشيني كردن بسياري از عمليات تكراري و خسته كننده دستي و
نظاير آن دست يافت. هدف سيستم كنترل عبارت است از كنترل خروجيها به روش
معين به كمك وروديها از طريق اجزاي سيستم كنترل كه مي تواند شامل اجزاي
الكتريكي، مكانيك و شيميايي به تناسب نوع سيستم كنترل باشد.
ماهيت
انرژي اگر بنيادي ترين ركن اقتصاد نباشد، يكي از اركان اصلي آن به شمار مي
آيد و در اين ميان برق به عنوان عالي ترين نوع انرژي جايگاه ويژه اي دارد.
تا جايي كه در دنياي امروز ميزان توليد و مصرف اين انرژي در شاخه توليد،
شاخص رشد اقتصادي جوامع و در شاخه خانگي و عمومي يكي از معيارهاي سنجش رفاه
محسوب مي شود.
دانش آموختگان اين رشته مي توانند در زمينه هاي طراحي، ساخت، بهره برداري،
نظارت، نگهداري، مديريت و هدايت عمليات سيستم ها عمل نمايند.
گرايش هاي مقطع ليسانس
رشته مهندسي برق در مقطع كارشناسي داراي 4 گرايش الكترونيك، مخابرات، كنترل
و قدرت(1) است. البته گرايش هاي فوق در مقطع ليسانس تفاوت چنداني با
يكديگر ندارند و هر گرايش با گرايش ديگر تنها در 30 واحد يا كمتر متفاوت
است. و حتي تعدادي از فارغ التحصيلان مهندسي برق در بازار كار جذب گرايشهاي
ديگر اين رشته مي شوند. با اين وجود ما براي آشنايي هر چه بيشتر شما
گرايشهاي فوق را به اجمال معرفي مي كنيم.
گرايش الكترونيك
دكتر كمره اي استاد مهندسي برق دانشگاه تهران در معرفي
اين گرايش مي گويد:
“گرايش الكترونيك به دو زير بخش عمده تقسيم مي شود. بخش اول ميكروالكترونيك
است كه شامل علم مواد، فيزيك الكترونيك، طراحي و ساخت قطعات از ساده ترين
آنها تا پيچيده ترين آنها است و بخش دوم نيز مدار و سيستم ناميده مي شود و
هدف آن طراحي و ساخت سيستم ها و تجهيزات الكترونيكي با استفاده از قطعات
ساخته شده توسط متخصصان ميكروالكترونيك است.
دكتر جبه دار نيز در معرفي اين گرايش مي گويد:
گرايش الكترونيك يكي از گرايشهاي جالب مهندسي برق است كه محور اصلي آن
آشنايي با قطعات نيمه هادي، توصيف فيزيكي اين قطعات، عملكرد آنها و در
نهايت استفاده از اين قطعات، براي طراحي و ساخت مدارها و دستگاههاي است كه
كاربردهاي فني و روزمره زيادي دارند.”
گرايش مخابرات
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه اي به نقطه ديگر است كه اين اطلاعات مي تواند صوت، تصوير يا داده هاي كامپيوتري باشد.
دكتر جبه دار در مورد شاخه هاي مختلف اين گرايش مي گويد:
“مخابرات از دو گرايش ميدان و سيستم تشكيل مي شود. كه در گرايش ميدان،
دانشجويان با مفاهيم ميدان هاي مغناطيسي، امواج، ماكروويو، آنتن و … آشنا
مي شوند تا بتوانند مناسبترين وسيله را براي انتقال موجي از نقطه اي به
نقطه ديگر پيدا كنند.
همچنين يكي از فعاليت هاي عمده مهندسي مخابرات گرايش سيستم، طراحي فليترهاي
مختلفي است كه مي توانند امواج مزاحم شامل صوت يا پارازيت را از امواج
اصلي تشخيص و آنها را حذف كرده و تنها امواج اصلي را از آنتن دريافت كنند.
گفتني است كه امروزه با توسعه مخابرات بي سيم، ارتباط نزديكتري بين دو
گرايش ميدان و سيستم ايجاد شده است. براي نمونه در گوشي تلفن همراه ما هم
تجهيزات مربوط به مدارهاي مخابراتي و هم تجهيزات مربوط به فرستنده و هم
آنتن گيرنده را داريم. از همين رو يك مهندس مخابرات امروزه بايد از هر دو
گرايش بخوبي اطلاع داشته باشد تا بتواند يك دستگاه بي سيم را طراحي كند.”
گرايش كنترل
“اگر بخواهيم يك تعريف كلي از كنترل ارائه دهيم، مي توانيم بگوييم كه هدف
اين علم، كنترل خروجي هاي يك سيستم بر مبناي ورودي هاي آن و با توجه به
شرايط ويژه و نكات مورد نظر طراحي آن سيستم مي باشد.”
دكتر كمره اي در ادامه معرفي علم كنترل مي گويد: “علم كنترل فقط در مهندسي
برق مورد استفاده قرار نمي گيرد. بلكه در شاخه هاي ديگري از علوم مهندسي و
حتي علوم انساني كاربرد دارد. به عنوان نمونه كنترل فرآيند تصفيه نفت در يك
پالايشگاه، كنترل عملكرد يك نيروگاه برق، سيستم كنترل ناوبري يك كشتي و يا
كنترل تحولات و تغييرات جمعيتي نمونه هاي متنوعي از كاربرد علم كنترل مي
باشد.
گفتني است كه گرايش كنترل داراي زير بخش هاي متنوعي مانند كنترل خطي، غيرخطي، مقاوم، تطبيقي، ديجيتالي، فازي و غيره است.”
دكتر جبه دار نيز با اشاره به اينكه گرايش كنترل منحصر
به مهندسي برق نمي شود، مي گويد:
“در رشته هاي مهندسي مكانيك، مهندسي شيمي، مهندسي هوافضا، مهندسي سازه و
مهندسي هاي ديگر نيز ما شاهد علم كنترل هستيم اما نوع سيستم كنترلي در هر
رشته مهندسي متفاوت است. براي مثال در مهندسي مكانيك نوع كنترل، مكانيكي و
در مهندسي شيمي براساس فرآيندهاي شيميايي است. اما در كل هدف مهندسي كنترل،
طراحي سيستمي است كه بتواند عملكرد يك دستگاه را در حد مطلوب حفظ كند.
دكتر جبه دار در ادامه درباره فعاليت هاي ديگر مهندسي كنترل مي گويد:
“خودكار كردن يا اتوماتيك كردن خط توليد، يكي ديگر از فعاليت هاي مهندسي
كنترل است. يعني مهندس كنترل مي تواند به گونه اي خط توليد را هماهنگ و
كنترل كند كه محصول توليد شده طبق برنامه تعيين شده و با بهترين كيفيت به
دست آيد.”
گرايش قدرت
دكتر جبه دار در معرفي اين گرايش مي گويد:
“هدف اصلي مهندسين اين گرايش، توليد برق در نيروگاهها، انتقال برق از طريق
خطوط انتقال و توزيع آن در شبكه هاي شهري و در نهايت توزيع آن براي مصارف
خانگي و كارخانجات است. بنابراين يك مهندس قدرت بايد به روشهاي مختلف توليد
برق، خطوط انتقال نيرو و سيستم هاي توزيع آشنا باشد.”
دكتر كمره اي نيز در معرفي اين گرايش مي گويد:
“گرايش قدرت به آموزش و پژوهش در زمينه طراحي و ساخت سيستم هاي مورد استفاده در توليد، توزيع، مصرف و حفاظت از برق مي پردازد.
به عبارت ديگر دانشجويان اين رشته در شاخه توليد با انواع نيروگاههاي آبي،
گازي، سيكل تركيبي و … آشنا مي شوند. و در بخش انتقال و توزيع، روشهاي
مختلف انتقال برق اعم از كابلهاي هوايي و زيرزميني را مطالعه مي كنند و در
شاخه حفاظت نيز انواع وسايل و تجهيزات حفاظتي كه در مراحل مختلف توليد،
توزيع، انتقال و مصرف انرژي، انسانها و تاسيسات را در برابر حوادث مختلف
محافظت مي كنند، مورد بررسي قرار مي دهند كه از آن ميان مي توان به انواع
رله ها، فيوزها، كليدها و در نهايت سيستم هاي كنترل اشاره كرد.
يكي ديگر از شاخه هاي قدرت نيز ماشين هاي الكتريكي است كه شامل ژنراتورها،
ترانسفورماتورها و موتورهاي الكتريكي مي شود كه اين شاخه از زمينه هاي مهم
صنعتي و پژوهشي گرايش قدرت است.”
آينده شغلي، بازار كار، درآمد
“امروزه با توسعه صنايع كوچك و بزرگ در كشور، فرصت هاي شغلي زيادي براي
مهندسين برق فراهم شده است و اگر مي بينيم كه با اين وجود بعضي از فارغ
التحصيلان اين رشته بيكار هستند، به دليل اين است كه اين افراد يا فقط در
تهران دنبال كار مي گردند و يا در دوران تحصيل به جاي يادگيري عميق دروس و
در نتيجه كسب توانايي هاي لازم، تنها واحدهاي درسي خود را گذرانده اند.
همچنين يك مهندس خوب بايد، كارآفرين باشد يعني به دنبال استخدام در موسسه
يا وزارتخانه اي نباشد بلكه به ياري آگاهي هاي خود، نيازهاي فني و صنعتي
كشور را يافته و با طراحي سيستم ها و مدارهاي خاصي اين نيازها را برطرف
سازد. كاري كه بعضي از فارغ التحصيلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نيز
بوده اند.”
دكتر كمره اي نيز در اين زمينه مي گويد:
“اگر يك فارغ التحصيل برق داراي توانايي هاي لازم باشد، با مشكل بيكاري
روبرو نخواهد شد. در حقيقت امروزه مشكل اصلي اين است كه بيشتر فارغ
التحصيلان توانمند و با استعداد اين رشته به خارج از كشور مهاجرت مي كنند و
ما اكنون با كمبود نيروهاي كارآمد در اين رشته روبرو هستيم.”
يكي از اساتيد مهندسي برق دانشگاه علم و صنعت ايران نيز در مورد فرصت هاي شغلي فارغ التحصيلان اين رشته مي گويد:
“طبق نظر كارشناسان و متخصصان انرژي در كشور، با توجه به نياز فزاينده به
انرژي در جهان كنوني و همچنين نرخ رشد انرژي الكتريكي در كشور، سالانه بايد
حدود 1500 مگاوات به ظرفيت توليد كشور افزوده شود كه اين نياز به احداث
نيروگاههاي جديد و همچنين فارغ التحصيلان متخصص برق و قدرت دارد.
فرصت هاي شغلي يك مهندس كنترل نيز بسيار گسترده است چون در هر جا كه يك
مجموعه عظيمي از صنعت مهندسي مثل كارخانه سيمان، خودروسازي، ذوب آهن و …
وجود داشته باشد، حضور يك مهندسي كنترل ضروري است.
و بالاخره يك مهندس مخابرات يا الكترونيك مي تواند جذب وزارتخانه هاي پست و
تلگراف و تلفن، صنايع، دفاع و سازمانهاي مختلف خصوصي و دولتي شود.”
توانايي هاي مورد نياز و قابل توصيه
توانايي علمي:
“مهندسي برق نيز مانند مابقي رشته هاي مهندسي بر مفاهيم فيزيكي و اصول
رياضيات استوار است و هر چه دانشجويان بهتر اين مفاهيم را درك كنند، مي
توانند مهندس بهتري باشند. در اين ميان گرايش الكترونيك وابستگي شديدي به
فيزيك بخصوص فيزيك الكترونيك و فيزيك نيمه هادي ها دارد. در گرايش مخابرات
نيز درس فيزيك اهميت بسياري دارد زيرا دروس اصلي اين رشته بخصوص در شاخه
ميدان شامل الكترومغناطيس و امواج مي شود.”
داشتن ضريب هوشي بالا و تسلط كافي بر رياضيات، فيزيك و زبان خارجي از ضرورتهاي ورود به اين رشته است.
علاقمنديها:
دانشجوي برق بايد ذهني خلاق و تحليل گر داشته باشد. همچنين به كار با وسايل
برقي علاقه داشته باشد چون گاهي اوقات با دانشجوياني روبرو مي شويم كه در
رياضي و فيزيك قوي هستند اما در كارهاي عملي ضعيف اند. چنين دانشجوياني
براي رشته هاي مهندسي مناسب نيستند و بهتر است رشته هاي ذهني و انتزاعي مثل
رياضي يا فيزيك را انتخاب كنند.
وضعيت ادامه تحصيل در مقاطع بالاتر: (كارشناسي ارشد و …)
فارغ التحصيل در مقطع كارشناسي برق كه مدرك خود را در يكي از چهار گرايش
الكترونيك، مخابرات، قدرت و كنترل مي گيرد، مي تواند در يكي از اين گرايشها
(اختياري) يا رشته اي كه برق زير مجموعه اي براي آن تعريف شده، ادامه
تحصيل نمايد. اين رشته به صورت: مهندسي برق- الكترونيك، برق- قدرت، برق-
مخابرات (شامل گرايش هاي: ميدان، سيستم، موج، رمز، مايكرونوري) برق- كنترل،
مهندسي پزشكي (گرايش بيوالكتريك)، مهندسي هسته اي (دو گرايش مهندسي راكتور
و مهندسي پرتو پزشكي، مهندسي كامپيوتر (معماري كامپيوتر، هوش مصنوعي و
رباتيك) است. براي تحصيل در مقطع دكتراي تخصصي، مي توان، در هر يك از
زيرشاخه هاي تخصصي‌تر گرايشهاي ياد شده ميزان مورد نياز واحدها را اخذ كرد و
رساله دكتري را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است اين زير شاخه ها،
گرايشهاي تخصصي تر اين چهار گرايش است. امكان ادامه تحصيل در كليه گرايشهاي
ياد شده در مقطعهاي كارشناسي ارشد و تا حد زيادي در دوره دكتري، در داخل
كشور وجود خواهد داشت. رشته برق به دليل كاربردي بودن آن در بسياري از علوم
مهندسي ديگر، براي فارغ التحصيلان امكان تحصيل در بسياري گرايشها و دانشها
را فراهم مي كند.
تخصصي مهندسي برق – الكترونيك
از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي الكترونيك مي توان به درسهاي مدارهاي
الكتريكي، الكترونيك 2 و 1، مدارهاي منطقي و مخابرات اشاره كرد. بعضي از
درسهاي تخصصي اين گرايش عبارتند از:
الكترونيك 3: مبحث اول اين درس مربوط به پاسخ فركانسي است كه به طور اجمال
عوامل مربوط به كاهش بهره در فركانسهاي بالا و پايين (در واقع بالاتر و
پايين تر از پهناي باند مياني) و روشهاي به دست آوردن فركانسهاي قطع بالا و
پايين را در تقويت كننده هاي ترانزيستوري مورد بررسي قرار مي دهد. در مبحث
دوم پايداري تقويت كننده هاي فيدبك مورد توجه قرار مي گيرد.
تكنيك پالس: در درسهاي مدار و الكترونيك، دانشجويان با سيگنالهاي سينوسي و
پاسخ مدارهاي خطي و يا غيرخطي به آنها آشنا مي شوند، امروزه و با توجه به
رشد روزافزون فن آوري ديجيتال، كمتر مدار الكترونيكي يافت مي شود كه در آن
فقط سيگنالهاي سينوسي به كار رفته باشد. پالس در حالت كلي به سيگنالهايي
گفته مي شود كه تغييرات جهش داشته باشند. از مهمترين اين سيگنالها كه در
درس تكنيك پالس هم مورد بررسي قرار مي گيرد، سيگنالهاي پله، مربعي، مورب و
نمايي هستند.
ميكروپروسسور: پس از پيدايش الكترونيك ديجيتال و جنبه هاي جذاب و ساده
طراحيهاي ديجيتال و كاربردهاي فراوان اين نوآوري، با تكنولوژيهاي SSI , MSI
، ادوات الكترونيك ديجيتال، مانند قطعات منطقي به بازار ارائه شد. شركت
تگزاس اولين ميكروپروسسور 4 بيتي را با فن آوري 2SI طراحي و عرضه نمود كه
بعنوان بخش اصلي ماشين حساب مورد استفاده قرار گرفت و اين گام اول در
پيدايش و ظهور ميكروپروسسورها بود.
معماري كامپيوتر: در اين درس معماري داخل 8 بيتي ها و نحوه اجراي
دستورالعملها در اين پردازنده ها، بررسي حافظه ها و روش دستيابي
ميكروپروسسورها به اطلاعات حافظه، معرفي زبان اسمبلي پردازنده هاي 8 بيتي و
ايجاد توانايي جهت نوشتن برنامه اي براي عملكردي خاص به كمك
ميكروپروسسورها و معرفي قطعات جانبي مورد استفاده توسط ريزپردازنده ها،
مورد مطالعه قرار مي گيرد.
مدارهاي مخابراتي: درس مدار مخابراتي به بررسي ساختار و يا طراحي مدارهايي
مي پردازد كه در فركانسهاي بالا كار كرده و يا به نوعي در ارسال پيام در
گيرنده و فرستنده نقش دارند. در اين درس ابتدا با نويزهاي حرارتي، ترقه اي و
… آشنا شده و راههايي براي محدود كردن نويز پيشنهاد مي شود، سپس مدارهاي
تشديد و تبديل امپدانس كه به منظور انتقال حداكثر توان به كار مي روند
مورد بحث قرار مي گيرد.
فيزيك مدرن: در فصل اول اين درس با پرداختن به نسبيت خاص دانسته هاي علمي
ما كاملاً اشتباه از آب درآمده و با پرداختن به اصولي نظير اتساع زمان،
پديده دوپلر، انقباض طول، نسبيت جرم، جرم و انرژي و …، همه دانسته هاي ما
را (حداقل در حيطه دانستن) نابود مي كند.
فصلهاي ديگر درس به موضوعاتي نظير خواص ذره اي امواج، پديده فتوالكتريك،
نظريه كوانتومي نور، پرتوايكس، پراش ذره، ساختار اتمي، مكانيك كوانتومي و
… مي پردازد.
فيزيك الكترونيك: شامل مطالعه خواص سيليكون، بلورشناسي، روشهاي ساخت قطعات و
مدارهاي نيمه هادي، تحليل و طراحي اين مدارها، به دست آوردن مشخصات قطعات و
يكي از مهمترين زمينه هاي كاري و تحقيقاتي در رشته الكترونيك است. پيش
نياز اين قسمت تسلط بر درس درياضي مهندسي و معادلات ديفرانسيل و مختصري در
فيزيك كوانتوم و فيزيك مدرن مي باشد.
درسهاي تخصصي مهندسي برق- مخابرات
از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي مخابرات مي توان به درسهاي رياضي
مهندسي تجزيه و تحليل سيستمها، مدارهاي الكتريكي، الكترونيك و
الكترومغناطيس اشاره كرد. بعضي از درسهاي تخصصي عبارتند از:
مخابرات 2: شامل تجزيه و تحليل و طراحي شبكه هاي مخابراتي ديجيتالي است.
مطالب درسي با مروري بر تجزيه و تحليل سيگنالها و سپس فرآيندهاي تصادفي
شروع شده و به دنبال آن به بررسي اجزاي يك سيستم (مجموعه) مخابراتي ديجيتال
در حالت كلي مي پردازد و چگونگي بهينه سازي سيستم براي انتقال پيام با
حداقل خطاي ممكن را بررسي مي كند.
ميدان و امواج: درس ميدان و امواج به بررسي رفتار امواج الكترومغناطيس در
محيطهاي مختلف طبيعت مي پردازد. محيطها به قسمت هاي هادي و نيمه هادي و
عايق تقسيم بندي شده و عوامل رفتاري امواج در اين محيطها از قبيل اتلاف
نيرو انعكاسي كلي يا شكست بررسي مي شود.
الكترونيك 3: در گرايش الكترونيك توضيح داده شد.
مدارهاي مخابراتي: در گرايش الكترونيك توضيح داده شد.
آنتن ها و انتشار امواج: اين درس به بحث در مورد نحوه انتشار امواج
الكترومغناطيسي مي پردازد. مباحث مطرح شده در اين درس به صورت نظري و عملي
است، به عبارتي از نحوه تشعشع يك منبع الكترومغناطيسي ساده شروع كرده و با
توسعه آن به مطالعه ساده ترين آنتن عملي مي پردازد.
مايكروويو: اين درس در ابتدا پس از تعريف محدود مايكروويو از نظر فركانس 1 و
تقسيم بندي امواج مايكروويو به بررسي انتقال امواج با فركانس بالا با
حداقل تلفات در محيطهاي مختلف مي پردازد. سپس عناصر غيرفعال مايكروويو شامل
نضعيف كننده ها، تغيير فازدهنده ها و كوپلرهاي جهت دار معرفي مي شود.
اصول ميكروكامپيوتر: اين درس را به جرات مي توان از جذابترين و
پركاربردترين درسهاي برق دانست زير در دنياي امروز كه تمامي وسايل مكانيكي
آنالوگ جاي خود را به وسايل ديجيتالي مي دهند، داشتن اطلاعات كافي در مورد
نحوه كارپروسسورها از اولين نيازهاي يك مهندس برق مي باشد. با تركيب مطالب
اين درس با هر كدام از درسهاي ديگر مي توان طرحهاي بسيار جالب و پركاربردي
را طرح ريزي كرد.
درسهاي تخصصي مهندسي برق- قدرت
از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي قدرت مي توان به دروس مدار،
الكترومغناطيس، الكترونيك، ماشين و بررسي اشاره كرد. بعضي از درسهاي تخصصي
اين گرايش عبارتند از:
ماشينهاي الكتريكي 3: اين درس از جمله درسهايي است كه ديدي صنعتي به دانشجو
مي دهد. مبحث اين درس را مي توان به دو فصل مهم ترانفسورمرهاي سه فاز و
ماشينهاي سنكرون تقسيم بندي نمود.
ترانسفورهاي سه فاز و ماشينهاي سنكرون: وسايلي الكتريكي هستند كه بيشتر
جنبه صنعتي دارند و كاربردهاي بسيار زياد ترانسهاي سه فاز در انتقال و
توزيع انرژي الكتريكي، تبديل ولتاژ در ابتداي همه كارخانه ها و كارگاههاي
بزرگ صنعتي و … بر هيچ كس پوشيده نيست. در اين درس در مورد انواع
آرايشهاي اين تراسنها، كليه گروههاي موجود و كاربرد هر نوع، بحث جامعي مي
شود.
ماشينهاي مخصوص(ويژه): به تعبيري مي توان اين درس را نقطه عطف درسهاي تخصصي
اين گرايش دانست. زيرا اين درس به بررسي در مورد ماشينهاي ويژه مي پردازد
كه اين ماشينها در وسايل خانگي كاربرد فراوان دارند.
الكترونيك قدرت: الكترونيك قدرت در عمل بين الكترونيك و قدرت، آشتي برقرار
كرده است. به طور مثال مي توان با فرمان يك ريزپردازنده كه حدود 5 ولت و
200 ميلي آمپر است يك كارخانه را راه اندازي كنيم. در زمينه الكترونيك قدرت
المانهايي نظير تريستور، ترانزيستور و … كاربردهاي فوق العاده زيادي
دارند. از مزاياي اين قطعات تحمل توانهاي بالا مي باشد.
بررسي سيستمهاي قدرت 2: اين درس بيشتر در مورد انتقال انرژي و مشكلات موجود
در اين راه صحبت مي كند. از جمله مطالب ارائه شده در اين درس مي توان به
پخش بار اقتصادي در شبكه هاي قدرت، اتصال كوتاههاي متقارن و نامتقارن روي
شبكه قدرت و پايداري سيستمهاي قدرت اشاره نمود.
توليد و نيروگاه: اين درس يكي از درسهاي بسيار جذاب اين گرايش است، زيرا
برخلاف ديگر درسها، زياد به مسائل نظري، نمي پردازد و جنبه بسيار عملي
دارد. آشنايي با انواع نيروگاهها (آبي، اتمي، بادي، بخار، …) و همچنين
بحث كلي در مورد اين نيروگاهها و روشهاي كاري آنها از مباحث اين درس است.
رله و حفاظت: يك شبكه قدرت را بايد در مقابل خطرات احتمالي (اتصال كوتاهها)
محافظت كرد. از وسائلي كه در اين مورد استفاده مي شود مي توان به رله ها
اشاره كرد كه بسته به نوع رله به محض ايجاد يك حالت خطا و يا خرابي در شبكه
وارد عمل شده، قسمتي از شبكه را جدا كرد.
عايق و فشار قوي: با توجه به تفاوتهاي ولتاژهاي فشار قوي با ولتاژهاي فشار
ضعيف، به طور حتم توليد، اندازه گيري و بهره برداري از اين ولتاژها
تفاوتهاي عمده اي با ولتاژهاي فشار ضعيف دارد و براي عايق بندي شبكه فشار
قوي بايد از عايقهاي مخصوصي استفاده كرد. فصل نخست اين درس به بررسي اين
مقوله مي پردازد.
در بخش دوم اين درس انواع تخليله الكتريكي، مراحل مختلف آن در عايقها و
اثرات مختلف شكست بر عايق مورد بررسي قرار مي گيرد.
ترموديناميك: شايد اولين سوالي كه در مرحله اول به ذهن برسد ارتباط اين درس
با درسهاي برق باشد. كاربرد اصلي مطالب اين درس مبحث توليد نيروگاه است.
زيرا هنگام آشنايي با انواع نيروگاهها (نيروگاه بخار، گازي، اتمي و …)
بايد اطلاعاتي در مورد سيكل كاري آنها داشته باشيم، پس داشتن اطلاعاتي در
مورد ترموديناميك ضروري است.
اصول ميكروكامپيوتر: درگرايش مخابرات توضيح داده شد.
درسهاي تخصصي مهندسي برق- كنترل
از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي كنترل مي توان به درسهاي مدار،
الكترونيك، رياضي مهندسي، تجزيه و تحليل سيستم و كنترل خطي اشاره كرد. بعضي
از درسهاي تخصصي اين گرايش عبارتند از:
كنترل ديجيتال و غيرخطي: كنترل ديجيتال از سال 1960 در پيشرفتهاي مربوط به
قابليت توليد و كيفيت محصولات و صرفه جويي در هزينه ها، نقش مهمي داشته
است. به خصوص با پيشرفتهايي كه در زمينه ميكروپروسسور صورت گرفته، اين رشته
توانسته است در بعضي موارد از كنترل آنالوگ پيشي گرفته، دقت كار را بالا
ببرد.
كنترل مدرن: اين درس برخلاف ساير درسها (مانند كنترل صنعتي و …) تا حدي
جنبه نظري دارد و ديدي تقريبا رياضي به يك مهندس كنترل مي دهد. آشنايي كلي
با مفاهيم كنترل پذيري و مشاهده پذيري سيستمهاي كنترل و مطالعه فيدبكهاي
حالت از مباحث اين درس است.
كنترل صنعتي: اين درس از درسهاي تخصصي و مهم گرايش كنترل مي باشد كه به
بررسي نحوه به كارگيري روابط رياضي و فرمولهايي كه در هر نوع پروسه اي وجود
دارد مي پردازد و شامل آشنايي با سيستمهاي كنترل غلظت، سطح، ارتفاع و يا
ئبي ورودي، خروجي مخازن حاوي مايعات صنعتي و شيميايي (مانند مخازن موجود در
صنايع، پالايشگاهها و …)، مطالعه سيستمهاي كنترل دما و رطوبت يك محفظه و
يا اتاق، آشنايي با انواع كنترل كننده هاي صنعتي، مطالعه انواع سيستمهاي
نورد موجود در كارخانه ها(مانند نورد فولاد، كاغذ و…) و ديگر سيستمهاي
موجود در صنعت است.
ابزار دقيق: اصطلاح ابزار دقيق به ابزاري اطلاق مي شود كه سيگنالها را ثبت و
نشان داده و يا باعث انتقال سيگنالي بين اجزاي مختلف سيستم مي شوند. اين
درس به معرفي سيستمهاي كنترل و ابزار دقيق و همچنين معرفي اجزاي اين
سيستمها مي پردازد.
اصول ميكروكامپيوتر: در گرايش مخابرات توضيح داده شد.
ترموديناميك: در گرايش قدرت توضيح داده شد.
مباني تحقيق در عمليات: اين درس به طور كلي براي تمام دانشجويان مهندسي
مفيد است. چون مهندسي ارتباط مستقيم با هزينه و سود اقتصادي دارد. آگاهي به
برنامه ريزي خطي كه بحث اصلي اين درس است براي هر مهندسي جنبه هاي مثبت
زيادي دارد. با اين درس مي توان هزينه ها را به حداقل و سود و صرفه اقتصادي
را با كمترين امكانات به حداكثر رساند. بنابراين آگاهي به اين درس براي
تمام كساني كه مي خواهند يك طرح صنعتي انجام دهند مزاياي زيادي دارد
رشته هاي مشابه و نزديك به اين رشته
در برخي از دانشگاهها رشته مهندسي پزشكي را يكي از گرايش هاي مهندسي برق به
شمار مي آورند.
رشته هايي از قبيل مهندسي علمي – كاربردي برق، كارداني فني برق، دبير فني
برق – قدرت و …
پيوند عميقي بين اين رشته و دانش كامپيوتر وجود دارد كه غيرقابل انكار است.
با توجه به حجم بازار الكترونيك و بازار صنعت نيمه رسانا در دنيا و نيز
كشور ما كه رشد 7% و 15% دارد، لذا آينده روشني براي اين رشته پيش بيني مي
كنند چه از لحاظ بازار كار بر صنعت هاي شغلي و چه از نظر تحققات علمي.
نكات تكميلي
“مانع رشد صنعت الكترونيك و ميكروالكترونيك در دنيا نه سرمايه است و نه فن
آوري و نه بازار. البته همه اينها محدوديت ايجاد مي كند ولي فعالً محدوديت
اصلي كه اجازه نمي دهد كار از حدي جلوتر برود عبارت است از نيروي كار
كيفي.”
آنچه خوانديد نظر قائم مقام فني يكي از بزرگترين مجموعه هاي ميكروالكترونيك
بلژيك است و بيانگر آن است كه امروزه براي موفقيت در مهندسي برق گرايش
الكترونيك بايد از سطح علمي و مهارت فني خوبي برخوردار بود.
دكتر فتوت احمدي استاد مهندسي برق دانشگاه صنعتي شريف نيز در تاييد همين سخن مي گويد:
“براي مثال در طراحي “IC” احتياج به سرمايه گذاري عمده اي نيست، بلكه هوشمندي طراح و دانش فني خوب، بسيار اهميت دارد.”.
معرفي رشته مهندسي برق
مقدمه :
اگر نگاهي به اطرافمان بيندازيم، انبوهي از وسايل برقي را
خواهيم ديد. امروزه زندگي بدون وسايل الكتربكي غير ممكن شده است. پس براي
استقلال و همگامي با رشد جهاني نيازمند متخصصاني هستيم كه با اندوختن توشه
علمي به كسب تكنولوژيهاي جديد اقدام كنند.
با نگاهي اجمالي به صنعت در مي يابيم كه در ابتدا (از رنسانس با قرن بيستم) تمام ابزارها و صنايع، مكانيكي بوده اند و مهندسي
عموماً به طراحي و ساخت اين وسايل مكانيكي اطلاق مي شد، اما با به كارگيري
الكتريسيته در صنايع، از حجم ابزارها و دستگاهها كاسته شد و صنايع پيچيده
تر گرديد.
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 30 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.
كامپيوتر به عنوان يك وسيله الكتريكي، از مصنوعات و توليدات رشته برق است.
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. با اين حال، دانشگاه هايي هنوز اين دو را يك رشته
حساب مي كنند كه يك دانشكده به آن اختصاص مي دهند. 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 چهار
گرايش؛ مخابرات، كنترل، قدرت و الكترونيك تقسيم مي شود. دانشجويان در
ابتدا بدون تعيين گرايش و همگي تحت عنوان رشته برق به تحصيل مي پردازند.
متقاصيان هر گرايش پس از گذراندن دروس پايه و اصلي، با توجه به معدل دروس
گذرانده شده و ظرفيت و توان علمي هر دانشكده به انتخاب گرايش مي پردازند
درسهاي رشته :
| رديف |
نام درس |
|---|---|
| 1 | آز مباني مهندسي برق |
| 2 | آزمايش ابزار دقيق و اجزاي سيستم |
| 3 | آزمايشگاه الكترونيك 1 |
| 4 | آزمايشگاه الكترونيك 2 |
| 5 | آزمايشگاه الكترونيك ديجيتال |
| 6 | آزمايشگاه اندازه‌گيري دقيق و كنترل كيفيت |
| 7 | آزمايشگاه پايگاه داده ها |
| 8 | آزمايشگاه تكميل سطح فلزات |
| 9 | آزمايشگاه تكنيك پالس |
| 10 | آزمايشگاه جوش |
| 11 | آزمايشگاه رله و حفاظت |
| 12 | آزمايشگاه روشنايي فني |
| 13 | آزمايشگاه سيستم عامل |
| 14 | آزمايشگاه سيستمهاي خطي و كنترل |
| 15 | آزمايشگاه سيستمهاي قدرت |
| 16 | آزمايشگاه شيمي |
| 17 | آزمايشگاه عايقها و فشار قوي |
| 18 | آزمايشگاه عمليات حرارتي |
| 19 | آزمايشگاه فيزيك 1 |
| 20 | آزمايشگاه فيزيك 2 |
| 21 | آزمايشگاه ماشينهاي الكتريكي 1 |
| 22 | آزمايشگاه مايكروويو |
| 23 | آزمايشگاه مدار و اندازه‌گيري 1 |
| 24 | آزمايشگاه مدارهاي مخابراتي |
| 25 | آزمايشگاه مدارهاي منطقي |
| 26 | آزمايشگاه معماري كامپيوتر |
| 27 | آزمايشگاه مهندسي نرم افزار |
| 28 | آزمايشگاه ميكروپروسسورها |
| 29 | آزمايشگاه نرم افزار |
| 30 | آزمايشگاه كنترل 2 |
| 31 | آزمون پذيري |
| 32 | آمار مهندسي |
| 33 | آمار و احتمالات مهندسي |
| 34 | آنتن 2 |
| 35 | آنتن پيشرفته |
| 36 | ابزار دقيق بيومديكال |
| 37 | ابزار دقيق پيشرفته |
| 38 | ابزار دقيق و اجزا سيستمهاي كنترلي |
| 39 | اتوماسيون |
| 40 | ادوات نيمه هادي |
| 41 | ارزيابي كار و زمان |
| 42 | استاتيك |
| 43 | استاتيك و مقاومت مصالح |
| 44 | اصول حسابداري و هزينه‌يابي |
| 45 | اصول طراحي پايگاه داده هاي پيش |
| 46 | اصول طراحي پايگاه داده‌ها |
| 47 | اصول طراحي سيستمهاي خبره |
| 48 | اصول طراحي واسط كاربر |
| 49 | اصول مديريت و تئوري سازماني |
| 50 | اصول كنترل مدرن |
| 51 | اقتصاد عمومي 1 |
| 52 | اقتصاد عمومي 2 |
| 53 | اقتصاد مهندسي |
| 54 | الكترومغناطيس |
| 55 | الكترونيك 1 |
| 56 | الكترونيك 2 |
| 57 | الكترونيك 3 |
| 58 | الكترونيك ديجيتال |
| 59 | الكترونيك صنعتي |
| 60 | الكترونيك قدرت |
| 61 | الكترونيك قدرت 2 |
| 62 | الكترونيك نوري |
| 63 | انتشار امواج |
| 64 | انتقال داده‌ها |
| 65 | اندازه‌گيري الكترونيكي |
| 66 | انقلاب اسلامي و ريشه‌هاي ان |
| 67 | اولتراسوند |
| 68 | ايمني و بهداشت صنعتي |
| 69 | بازبابي هوشمند اطلاعات |
| 70 | بررسي سيستمهاي قدرت 1 |
| 71 | بررسي سيستمهاي قدرت 2 |
| 72 | برنامه نويسي كامپيوتر |
| 73 | برنامه‌ريزي تعميرات و نگهداري |
| 74 | برنامه‌ريزي در سيستمهاي قدرت |
| 75 | برنامه‌ريزي و كنترل توليد موجوديهاي 1 |
| 76 | برنامه‌سازي پيشرفته |
| 77 | برنامه‌سازي شئ گرا در انفورماتيك |
| 78 | بهره‌برداي از سيستمهاي قدرت |
| 79 | بينايي ماشين |
| 80 | پايان‌نامه كارشناسي ارشد 1 |
| 81 | پايان‌نامه كارشناسي ارشد 2 |
| 82 | پايگاه داده پيشرفته |
| 83 | پردازش زبانهاي طبيعي |
| 84 | پردازش سگنالهاي تصويري |
| 85 | پردازش سيگنال ديجيتال 2 |
| 86 | پردازش سيگنالهاي بيولوژيكي |
| 87 | پردازش سيگنالهاي ديجيتال |
| 88 | پردازش سيگنالهاي ديجيتالي |
| 89 | پردازش موازي |
| 90 | پروژه |
| 91 | پروژه 1 |
| 92 | تئوري اطلاعات و كدينگ |
| 93 | تئوري الكترو مغناطيس 1 |
| 94 | تئوري پيشرفته مخابرات |
| 95 | تئوري جامع ماشينها |
| 96 | تئوري صف |
| 97 | تئوري كدينگ |
| 98 | تاريخ اسلام |
| 99 | تاسيسات الكتريكي |
| 100 | تجارت الكتروينك |
| 101 | تجزيه و تحليل سيستمها |
| 102 | تحقيق در عمليات |
| 103 | تحقيق در عمليات 1 |
| 104 | تحقيق در عمليات 2 |
| 105 | تحليل و طراحي سيستمها |
| 106 | تحمل خرابي |
| 107 | تخمين و شناسايي سيستمها |
| 108 | تربيت بدني 2 |
| 109 | ترموديناميك |
| 110 | تصويرگري پزشكي با تشديد مغناطيس |
| 111 | تعمير و نصب و نگهداري |
| 112 | توزيع انرژي الكتريكي |
| 113 | توليد و نيروگاهها |
| 114 | تكنولوژي توليد |
| 115 | تكنولوژي فشار قوي و عايقها |
| 116 | تكنيك پالس |
| 117 | جبر خطي |
| 118 | جبراني 1 فيزيولوژي |
| 119 | حسابگري زيستي |
| 120 | ديناميك سيستمهاي قدرت |
| 121 | ذخيره و بازيابي اطلاعات |
| 122 | رباتيك |
| 123 | رباتيك پيشرفته |
| 124 | رساله دكتري 1 |
| 125 | رساله دكتري 2 |
| 126 | رساله دكتري 3 |
| 127 | رساله دكتري 4 |
| 128 | رساله دكتري 5 |
| 129 | رساله دكتري 6 |
| 130 | رساله دكتري 7 |
| 131 | رساله دكتري 8 |
| 132 | رسم فني 1 |
| 133 | رله نو حفاظت سيستمها |
| 134 | روشهاي عددي در الكترو مغناطيس |
| 135 | روشهاي همزماني |
| 136 | روشهاي توليد 1 |
| 137 | روشهاي توليد 2 |
| 138 | رياضي 1 |
| 139 | رياضي 2 |
| 140 | رياضي مهندسي |
| 141 | رياضيات عالي مهندسي |
| 142 | ريزپردازنده 1 |
| 143 | زبان تخصصي |
| 144 | زبان خارجه |
| 145 | زبانهاي ماشين و اسمبلي |
| 146 | ساخت قطعات الكترونيكي 1 |
| 147 | ساختمان داده‌ها |
| 148 | ساختمان گسسته |
| 149 | سمينار كارشناسي ارشد |
| 150 | سنتز خودكار مدارهاي ديجيتال |
| 151 | سيستم تلويزيون |
| 152 | سيستم كنترل خطي |
| 153 | سيستمهاي اطلاعاتي مديريت |
| 154 | سيستمهاي انتقال مخابراتي 1 |
| 155 | سيستمهاي انتقال مخابراتي 2 |
| 156 | سيستمهاي انتقال مخابراتي ديجيتال |
| 157 | سيستمهاي بلادرنگ |
| 158 | سيستمهاي تصوير پزشكي |
| 159 | سيستمهاي عامل 1 |
| 160 | سيستمهاي كنترل پيشرفته |
| 161 | سيستمهاي كنترل تطبيقي |
| 162 | سيستمهاي كنترل چند متغيره |
| 163 | سيستمهاي كنترل ديجيتالي |
| 164 | سيستمهاي كنترل غير خطي |
| 165 | سيستمهاي انتقال مخابرات 2 |
| 166 | سيستمهاي پردازشگر شبكه |
| 167 | سيستمهاي كنترل |
| 168 | شبيه‌سازي كامپيوتري |
| 169 | شبكه مخابراتي بي سيم |
| 170 | شبكه‌اي كامپيوتري پيشرفته |
| 171 | شبكه‌هاي عصبي |
| 172 | شبكه‌هاي مخابرات نوري |
| 173 | شبكه‌هاي كامپيوتري |
| 174 | شناسايي الگو |
| 175 | شيمي عمومي |
| 176 | شيوه ارائه مطالب علمي و فني |
| 177 | طراحي آلگوريتم 1 |
| 178 | طراحي باربان سخت افزاري |
| 179 | طراحي پروسسور و دستگاههاي جانبي آن |
| 180 | طراحي زبانهاي برنامه‌سازي |
| 181 | طراحي سيستم هاي خيلي فشرده |
| 182 | طراحي سيستمهاي شئ گرا |
| 183 | طراحي قالب 1 |
| 184 | طراحي قالب 2 |
| 185 | طراحي ماشينهاي الكتريكي |
| 186 | طراحي ماشينهاي الكتريكي 2 |
| 187 | طراحي مدارهاي مجتمع فعال |
| 188 | طراحي مدارهاي واسط |
| 189 | طراحي و ساخت كامپايلرها |
| 190 | طراحي كامپيوتري سيستم كنترل |
| 191 | طرح پست‌هاي فشار قوي و پروژه |
| 192 | طرح خطوط انتقال انرژي و پروژه |
| 193 | طرح ريزي واحدهاي صنعتي |
| 194 | عايقها و فشار قوي |
| 195 | علم مواد |
| 196 | عمليات حرارتي |
| 197 | فارسي |
| 198 | فرآيندهاي اتفاقي |
| 199 | فيبر نوري |
| 200 | فيزيك 1 |
| 201 | فيزيك 2 |
| 202 | فيزيك الكترونيك |
| 203 | فيزيك مدرن |
| 204 | فيلترهاي سنتزمدار |
| 205 | فيلترهاي وفقي |
| 206 | قابليت اطمينان سيستمهاي قدرت |
| 207 | قيد و بندها (جيك و فيكسچر) |
| 208 | گرافيك كامپيوتري |
| 209 | ليزر و كاربردهاي آن در مهندسي پزشكي |
| 210 | ماشينهاي افزار 1 |
| 211 | ماشينهاي الكتريكي 2 |
| 212 | ماشينهاي مخصوص |
| 213 | ماشينهاي افزار |
| 214 | ماشينهاي افزار 2 |
| 215 | ماشينهاي الكتريكي 1 |
| 216 | ماشينهاي الكتريكي 2 |
| 217 | مايكروويو 1 |
| 218 | مايكروويو 2 |
| 219 | مباحث پيشرفته الكترونيك 1 |
| 220 | مباحث پيشرفته در سيستمهاي پشت |
| 221 | مباحث پيشرفته در طراحي سيستمها |
| 222 | مباحث ويژه |
| 223 | مباحث ويژه 2 |
| 224 | مباحث ويژه 3 |
| 225 | مباني طراحي شبكه‌هاي كامپيوتري |
| 226 | مباني مهندسي برق |
| 227 | مباني ميكرو الكترونيك |
| 228 | مباني كامپيوتر و برنامه‌سازي |
| 229 |
