معرفی رشته مهندسی برق

معرفی رشته ی مهندسی برق

مهندسی برق، دانش تحلیل و بررسی ریاضی پدیده‌هایی فیزیکی است که به نحوی به بارهای الکتریکی و حرکت و آثار آن‌ها (از قبیل جریان الکتریکی، پتانسیل الکتریکی، میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی، موج الکترومغناطیسی، نیروی الکتریکی، نیروی مغناطیسی) مربوط می‌شوند.

این رشته در دانشگاه‌های ایران به پنج گرایش تقسیم می‌شود که عبارت‌اند از:

·          *مهندسی کنترل

·        * مهندسی الکترونیک

·        * مهندسی قدرت

·        * مهدسی پزشکی، بیوالکتریک

·    * مهندسی مخابرات

توضیحاتی درباره ی مهندسی برق قدرت

مهندسی برق قدرت (Power engineering) یکی از زیر شاخههای اصلی مهندسی برق است که با سیستمهای قدرت به ویژه تولید, انتقال, توزیع توان الکتریکی, تبدیل انرژی الکتریکی به شکلهای دیگر انرژی و تجهیزات الکترومکانیکی سروکار دارد. این رشته همچنین شامل راهاندازی و تعمیر و نگهداری سیستمهای حرارتی برودتی و تجهیزات تولید توان الکتریکی مانند ژنراتورها و دیگر تجهیزات الکتریکی مورد استفاده در صنایع و یا ساختمانها بزرگ نیز میشود. شناسایی دیگر منابع جدید انرژی الکتریکی نیز از زیر شاخههای این رشته است.

مهندسی قدرت معمولاً به سه زیر شاخه اصلی تقسیم میشود:

تولید

تولید انرژی الکتریکی

تولید انرژی الکتریکی فرآیندی است که درطول آن دیگر شکل‌های انرژی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شوند. برای انجام این فرآیند راه‌های متعددی وجود دارد. از تبدیل الکترومکانیکی معمولا در مواردی استفاده می‌شود که منبع انرژی زغال سنگ (نیروگاه سوخت فسیلی), نفت, گاز طبیعی, اورانیوم(انرژی هسته‌ای), جریان آب یا جریان باد باشد و در تمام این موارد به جز انرژی بادی برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی از ژنراتورهای سنکرون AC که به توربین بخار, گازی یا آبی متصل هستند استفاده می‌شود. استفاده از این نوع ژنراتورها دارای فواید بالایی است که استفاده از آنها را در بیشتر صنایع بزرگ تولید برق رایج کرده است.

هزینه‌های تولید انرژی الکتریکی در بیشتر روش‌ها به طور مشخص تابعی از قیمت سوخت

مصرفی و بهر‌وری در نیروگاه است. بهره‌وری در نیروگاه نیز تا حدود زیادی تابع نوع ژنراتورها یا میزان دمای تولیدی در کوره است.

امروزه دانشمندان به دنبال راه‌ها و منابع جدید برای تولید انرژی الکتریکی هستند با جیگزینی این منابع وابستگی قیمت انرژی الکتریکی به قیمت سوخت را کاهش دهند.

انتقال

انتقال انرژی الکتریکی

شاخه انتقال شامل جابجایی توان در طول مسیرهای معمولاطولانی میشود. این مسیر طولانی, فاصله محل تولید تا نزدیکی محل مصرف است. انتقال معمولاً طوری صورت میپذیرد که ولتاژ در طول خطوط انتقال از ولتاژ محل مصرف کننده یا تولید کننده بیشتر باشد. شاخه انتقال همچنین شامل اتصال شبکههای برقرسانی مختلف با سیستمهای متفاوت, بین چند شرکت تولیدکننده برق, چند استان یا ایالت و یا چند کشور میشود.

توزیع

توزیع انرژی الکتریکی

توزیع انرژی الکتریکی در واقع دریافت برق از شبکه انتقال و رساندن آن به مصرف کنندههاست. تبدیل ولتاژ وارد شده به سیستم توزیع به ولتاژ مورد نیاز مصرف کنندهها نیز در حوزه توزیع برق قرار میگیرد.

توضیحاتی درباره ی مهندسی الکترونیک

منهدسی الکترونیک شاخه‌ای از مهندسی برق می‌باشد که به بررسی و استفاده از الکترون در مواد نیمه‌رسانا در جهت ساخت تجهیزات مختلف می پردازد.

به عبارت دیگر، زمینه فعالیت مهندسی الکترونیک را می‌توان به دو شاخه اصلی "ساخت قطعات و کاربرد مداری قطعه" و "طراحی مدارهای الکتریکی" تقسیم کرد

پیدایش صنعت برق در جهان

اگر کسی بخواهد تاریخ علم الکتریسیته را به قرن ششم قبل از میلاد بکشاند، بر او خرده نمیتوان گرفت،زیرا درآن عصر،کهربا و مغناطیس وبرخی از خاصیتهای این دو ماده شناخته شده واین سخن ازطالس ملطی روایت شده است که "مغناطیس درخود روحی دارد که آهن را به جنبش در میاورد".

امادرواقع علم الکتریسیته ازتاریخ 1785 میلادی که کولن قانون الکتریسیته ساکن را یافت وشباهت بسیار نزدیک آن رابا قانون جاذبه عمومی نشان داد،آغاز میشود. درسال 1800 میلادی ولتا پیل الکتریکی را اختراع کردو بالاخره درسال 1871 میلادی با اختراع ماشین گرام راه تبدیل کلان انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی و بالعکس باز شد.

انرژی الکتریکی را باید ارزشمندترین و مرغوب ترین نوع انرژی دانست،زیرا:

اولا باسانی قابل انتقال ازجائی به جای دیگر است.

ثانیا قابل تبدیل به هرنوع انرژی دیگر است.

ثالثا" پاکیزه ترین نوع انرژی است وهیچ نوع آلودگی زیست محیطی ندارد.

هرچند با اختراع پیل درسال 1800 میلادی،استفاده های عملی از انرژی الکتریکی درمواردی مانند تلگراف وتلفن آغاز شد،اما شروع استفاده کلان ازاین انرژی به بعد از اختراع ماشین کرام درسال 1871 میلادی مربوط میشود که باید آن را نوع اولیه ژنراتورها وموتورهای برق امروزی دانست.نخستین مولد برق درحدود 12سال پس از اختراع ماشین گرام وارد ایران شده است.

از آنجا که صنعت برق از ابتدای پیدایش تاکنون همواره با موضوع روشنائی همراهی وملازمه داشته است،خالی از فایده نخواهد بود که نگرشی به سیرتکامل فن روشنائی و وقایع شاخص تاریخی دراین موضوع داشته باشیم:

   -ازاوایل قرن 19میلادی، استفاده از گاز شهری برای تهیه روشنائی وگرمادرکشورهای اروپایی متداول شد.

   -درسالهای دهه1870 میلادی نفت پالایش وبرای مصرف چراغهای نفتی به بازار عرضه شد. (شروع استفاده ازاین چراغها درایران،به سالهای پایانی سلطنت ناصرالدین شاه بازمیگردد.)

   -درسال 1878 میلادی، چراغ قوسی اختراع شدکه براساس تخلیه الکتریکی بین دو الکترود کار میکرد.

   -درسال 1879 میلادی، ادیسون لامپهای التهابی خلا را اختراع کرد.

   -درسال 1882 میلادی،ادیسون اولین ایستگاه مرکزی تجاری خودرابرای تامین روشنائی دریکی از خیابانهای نیویورک تاسیس کرد.

    - درسال1907 میلادی بااستفاده از رشته تنگستن، بازده نوری چراغهای التهابی به 8لومن برای هر وات رسید.

    - درسال1917 میلادی بازده چراغهای التهابی تا 10لومن برای هر وات افزایش یافت.

    - درسال1930 میلادی چراغهای فلورسنت با بازدهی 5 برابر چراغهای التهابی وارد بازار شد.

    - بالاخره درسالهای اخیر نوع تازه ای از چراغهای فلورسنت بااستفاده از مدار الکتریکی و با حجم کم،طیف نوری بهتر و عمر طولانی تر به نام چراغهای کم مصرف وارد بازار شده است.

میتوان چنین استنباط کرد که تا حدود سال 1306 هجری قمری (1286 هجری شمسی و1889 میلادی) شبکه های برق رسانی به مفهوم امروزی هنوز عمومیت نیافته بود و برق فقط دراماکن محدود  مانند کاخها،تئاترها وکارخانه ها آن هم در مقیاس کوچک واساسا" به منظور تامین روشنائی مصرف میشده وتبدیل برق به انرژی مکانیکی برای گرداندن چرخهای کارخانه ها وموارد مشابه،مراحل ابتدایی خودرا طی میکرده است.

آن طور که از آثار مکتوب و سفرنامه های باقی مانده برمیاید،نخستین برخوردها وآشنائیهای قابل ذکر ایرانیان با آثار انقلاب صنعتی دراروپا به سالهای اولیه قرن19 میلادی باز میگردد.

تاریخ یکصد سال برق ایران

الکتریسیته چیست

برق یا الکتریسیته،(به یونانی: ήλεκτρον)، مجموعه‌ای از پدیده‌های طبیعیست که به حضور و جریان بار الکتریکی وابسته است. الکتریسیته آثار معروف متنوعی چون آذرخش، الکتریسیته ساکن، القای الکترومغناطیسی و جریان الکتریکی دارد.

به علاوه، الکتریسیته اجازه تولید و دریافت تابش‌های الکترومغناطیسی مانند موج‌های رادیویی را فراهم می‌آورد.

در الکتریسیته، بارهای الکتریکی میدان‌های الکترومغناطیسی را تولید می‌کنند و این میدان‌ها سایر بارها را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

الکتریسیته به چند دلیل مختلف فیزیکی اتفاق می‌افتد:

• بار الکتریکی: خاصیت برخی ذرات زیراتمی که فعل و انفعالات الکترومغناطیسی آنان را مشخص می‌کند. مواد باردار، میدان الکترومغناطیسی تولید می‌کنند و همچنین تحت تأثیر سایر میدان‌ها قرار می‌گیرند.
• میدان الکتریکی (الکترواستاتیک را ببینید): یک نوع ساده از میدان‌های الکترومغناطیسی است که به وسیله بار الکتریکی ساکن یا متحرک تولید می‌شود. میدان الکتریکی به بارهای مجاور خود، نیرو وارد می‌کند.
• پتانسیل الکتریکی: ظرفیت یک میدان الکتریکی برای انجام کار بر روی یک بار الکتریکی که واحد آن ولت است.
• جریان الکتریکی: حرکت یا جریان [ذرات باردار] که واحدش آمپر است.
• آهنربای الکتریکی: بارهای متحرک یک میدان مغناطیسی تولید می‌کنند. جریان‌های الکتریکی میدان‌های مغناطیسی تولید می‌کنند و میدان‌های مغناطیسی متغیر جریان‌های الکتریکی تولید می‌کنند..

• 

فرمول پایه.R-I-P-E