ديباچه: يکي از بهترين تعريفهايي که از مهندسي برق شده است، اين است که محور اصلي فعاليتهاي مهندسي برق، تبديل يک سيگنال به سيگنال ديگر است. که البته اين سيگنال ممکن است شکل موج ولتاژ يا شکل موج جريان و يا ترکيب ديجيتالي يک بخش از اطلاعات باشد.براي مثال وقتي ما با تلفن صحبت ميکنيم در مرحله اول به دستگاهي به نام ميکروفون نياز داريم که صحبتهاي ما را تبديل به سيگنالهاي الکتريکي کند تا اين سيگنال در خطوط تلفن منتقل گردد. سپس در طرف ديگر به دستگاهي نياز داريم که سيگنالهاي رسيده را به سيگنالهاي صوتي تبديل کند تا فرد مقابل بتواند صداي ما را بشنود و مکالمه تلفني برقرار گردد.رشته مهندسي برق در مقطع کارشناسي داراي 4 گرايش الکترونيک، مخابرات، کنترل و قدرت است.
گرايش الکترونيک:
گرايش الکترونيک به دو زيربخش عمده تقسيم ميشود. بخش اول ميکروالکترونيک است که شامل علم مواد، فيزيک الکترونيک، طراحي و ساخت قطعات از سادهترين تا پيچيدهترين آنها است و بخش دوم نيز مدار و سيستم ناميده ميشود و هدف آن طراحي و ساخت سيستمها و تجهيزات الکترونيکي با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان ميکروالکترونيک ميباشد.براي مثال يک سيستم گيرنده راديو نمونهاي از کنار هم قرار دادن قطعات مختلف الکترونيکي براي دريافت موج ارسال شده از سوي فرستنده به گيرنده است؛ يعني يک سيستم فرستنده و گيرنده براي کار، هم به قطعات الکترونيکي و هم به سيستمهاي متشکل از قطعات الکترونيکي نياز دارد. و اين شامل بسياري از دستگاههاي الکتريکي از جمله سيستم پمپ مصنوعي تأمين کننده ضربان قلب، سيستم رله و حفاظت در يک نيروگاه برق و يا سيستم هدايت اتوماتيک يک هواپيما ميشود.
درسهاي اين رشته در طول تحصيل:
دروس مشترک در گرايشهاي مختلف مهندسي برق:
رياضي، معادلات ديفرانسيل، برنامهسازي کامپيوتر، محاسبات عددي، فيزيک، کارگاه عمومي، کارگاه برق، زبان تخصصي، نقشهکشي صنعتي، رياضي مهندسي، مدارهاي الکتريکي، اندازهگيري الکتريکي، الکترومغناطيس، الکترونيک، ماشينهاي الکتريکي، مدارهاي منطقي، تجزيه و تحليل سيستمها، سيستمهاي کنترل خطي، بررسي سيستمهاي قدرت، مخابرات، پروژه کارشناسي، کارآموزي.
دروس تخصصي گرايش الکترونيک:
فيزيک مدرن، فيزيک الکترونيک، الکترونيک صنعتي، تکنيک پالس، معماري کامپيوتر، ميکروپروسسور، مدارهاي مخابراتي، پروژه آزمايشگاه الکترونيک.(بسياري از درسهاي اين رشته همراه با آزمايشگاه است.)
گرايش مخابرات:
مخابرات از دو گرايش ميدان و سيستم تشکيل ميشود. که در گرايش ميدان، دانشجويان با مفاهيم ميدانهاي مغناطيسي، امواج، ماکروويو، آنتن و ... آشنا ميشوند تا بتوانند مناسبترين وسيله را براي انتقال موجي از نقطهاي به نقطه ديگر پيدا کنند. براي مثال اگر بخواهيم سيگنالي را از يک ايستگاه تلويزيوني به گيرندگان تلويزيوني منتقل کنيم ابتدا بايد اين سيگنال را از طريق آنتنهاي خاص به صورت امواج منتشر ساخته و سپس در طرف گيرنده نيز آنتنهاي خانگي بايد بتوانند اين امواج را از فضا دريافت کنند تا از طريق دستگاه تلويزيون اين امواج به امواج صوت و تصوير تبديل شود. قابل ذکر است تمامي اين ارسال و انتقال امواج، در حوزه گرايش ميدان قرار ميگيرد. در گرايش سيستم نيز دانشجويان فرا ميگيرند که چگونه سيگنالها را از شکلي به شکل ديگر تبديل کنند. براي مثال در همان سيستم تلويزيوني براي انتقال سيگنالي از اتاق توليد به آنتن، احتياج به دستگاه فرستنده است که اين دستگاه ترکيبي از قطعات الکترونيک بوده و به شيوهاي طراحي شده است که ميتواند سيگنال توليد شده در آن محيط را به صورتي درآورد که به وسيله آنتنهاي فرستنده قابل ارسال باشد. از سوي ديگر در منازل نيز دستگاه تلويزيون يا راديو شامل انواع سيستمهاي مخابراتي است که اين سيستم سينگالهاي دريافتي از آنتن را تبديل به سينگال صوت و تصوير ميکند. همچنين يکي از فعاليتهاي عمده مهندسي مخابرات گرايش سيستم، طراحي فيلترهاي مختلفي است که ميتوانند امواج مزاحم شامل نويز يا پارازيت را از امواج اصلي تشخيص دهند و آنها را حذف کنند و تنها امواج اصلي را از آنتن دريافت نمايند.
دروس تخصصي گرايش مخابرات:
الکترونيک (تخصصي)، مدارهاي مخابراتي، مخابرات ، فيلترها و سنتز مدارها، ميدانها و امواج، آنتن، مايکروويو، سيستمهاي انتقال ، اصول ميکروکامپيوتر. (بسياري از درسهاي اين رشته همراه با آزمايشگاه است.)
گرايش کنترل:
هدف اين علم، کنترل خروجيهاي يک سيستم بر مبناي وروديهاي آن و با توجه به شرايط ويژه و نکات مورد نظر طراحي آن سيستم است. علم کنترل فقط در مهندسي برق مورد استفاده قرار نميگيرد بلکه در شاخههاي ديگري از علوم مهندسي و حتي علوم انساني کاربرد دارد. براي مثال در يک کارخانه نورد براي آنکه بتوان قطعات آهني را به شکل مورد نظر درآورد، لازم است که دو قطعه اصلي نورد که توسط موتورهاي الکتريکي چرخانده ميشوند، داراي چرخش يکساني باشند واين يکساني در چرخش نياز به سيستم کنترل بسيار دقيقي دارد که يک مهندس برق گرايش کنترل ميتواند اين کار را با طراحي يک مدار الکتريکي انجام دهد. در کل هدف مهندسي کنترل، طراحي سيستمي است که بتواند عملکرد يک دستگاه را در حد مطلوب حفظ کند. خودکار کردن يا اتوماتيک کردن خط توليد، يکي ديگر از فعاليتهاي مهندسي کنترل است.
دروس تخصصي گرايش کنترل:
الکترونيک صنعتي، اصول ميکروکامپيوترها، ترموديناميک، سيستمهاي کنترل ديجيتال و غيرخطي، جبر خطي، سيستمهاي کنترل پيشرفته، مباني تحقيق در عمليات، مکانيک سيالات، ابزار دقيق. (بسياري از درسهاي اين رشته همراه با آزمايشگاه است).
گرايش قدرت:
هدف اصلي مهندسين اين گرايش، توليد برق در نيروگاهها، انتقال برق از طريق خطوط انتقال و توزيع آن در شبکههاي شهري و در نهايت توزيع آن براي مصارف خانگي و کارخانجات است. بنابراين يک مهندس قدرت بايد به روشهاي مختلف توليد برق، خطوط انتقال نيرو و سيستمهاي توزيع آشنا باشد. دانشجويان اين رشته در شاخه توليد با انواع نيروگاههاي آبي، گازي، سيکل ترکيبي و ... آشنا ميشوند. در بخش انتقال و توزيع نيز روشهاي مختلف انتقال برق اعم از کابلهاي هوايي و زيرزميني را مطالعه ميکنند. يکي ديگر از شاخههاي قدرت، ماشينهاي الکتريکي است.
دروس تخصصي گرايش قدرت:
ماشينهاي الکتريکي تخصصي، حفاظت و رله، تأسيسات، توليد و نيروگاه، عايق و فشار قوي، ماشينهاي مخصوص.
تواناييهاي لازم :
مهندسي برق نيز مانند مابقي رشتههاي مهندسي بر مفاهيم فيزيکي و اصول رياضيات استوار است و هرچه دانشجويان بهتر اين مفاهيم را درک کنند، ميتوانند مهندس بهتري باشند. دانشجوي برق بايد ذهني خلاق و تحليلگر داشته باشد. همچنين به کار با وسايل برقي علاقه داشته باشد چون گاهي اوقات دانشجوياني وارد اين رشته ميشوند که در رياضي و فيزيک قوي هستند اما در کارهاي عملي ضعيفاند.
موقعيت شغلي در ايران :
امروزه با توسعه صنايع کوچک و بزرگ در کشور، فرصتهاي شغلي زيادي براي مهندسين برق فراهم شده است و اگر ميبينيم که با اين وجود بعضي از فارغالتحصيلان اين رشته بيکار هستند، به دليل اين است که اين افراد يا فقط در تهران دنبال کار ميگردند يا در دوران تحصيل به جاي يادگيري عميق دروس و کسب تواناييهاي لازم، تنها واحدهاي درسي خود را گذراندهاند. براي مثال کارشناسان و متخصصان انرژي در کشور معتقدند که با توجه به نياز فزاينده به انرژي در جهان کنوني و همچنين نرخ رشد انرژي الکتريکي در کشور، سالانه بايد حدود 1500 مگاوات به ظرفيت توليد کشور افزوده شود بيشک چنين کاري نياز به احداث نيروگاههاي جديد و در نتيجه جذب فارغالتحصيلان متخصص برق و قدرت دارد. فرصتهاي شغلي يک مهندس کنترل نيز بسيار گسترده است چون در هر جا که يک مجموعه عظيمي از صنعت مهندسي مثل کارخانه سيمان، خودروسازي، ذوب آهن و ... وجود داشته باشد، حضور يک مهندس کنترل ضروري است. و بالاخره يک مهندس مخابرات يا الکترونيک ميتواند جذب وزارتخانههاي ارتباطات و فناوري اطلاعات ، صنايع، دفاع و سازمانهاي مختلف خصوصي و دولتي شود.