Что такое электротехника? Начать стоит с того, что эта дисциплина возникла в XIX веке после коммерциализации электричества, телефона, распределения и использования электроэнергии.
Определение и классификация
Электротехника теперь подразделяется на широкий спектр подполей, включая электронику, цифровые компьютеры, компьютерную инженерию, энергетику, телекоммуникации, системы управления, робототехнику, радиочастотную инженерию, обработку сигналов, приборы и микроэлектронику. Развитие электротехники в наше время стимулирует появление новых видов приборов и устройств.
Вам будет интересно:В "созвониться" ударение не вызовет проблем. А в "созвонимся" ?
История
Ранние эксперименты с электричеством включали примитивные батареи и статические заряды. Однако фактическое проектирование, строительство и изготовление полезных устройств и систем началось с реализации Закона индукции Майкла Фарадея, который, по существу, утверждает, что напряжение в цепи пропорционально скорости изменения магнитного поля через контур. Этот закон применяется к основным принципам электрического генератора, электродвигателя и трансформатора. Появление современной эпохи ознаменовалось введением электричества в дома, бизнес и промышленность. Все это стало возможным благодаря электротехнике.
Вам будет интересно:Импульс частицы и механической системы - определение и особенности
Список наиболее известных пионеров в области электротехники включает Томаса Эдисона (электрическая лампочка), Джорджа Вестингхауза (переменный ток), Николу Теслу (асинхронный двигатель), Гульельмо Маркони (радио) и Филона Т. Фарнсворта (телевидение). Эти новаторы превратили идеи и концепции, связанные с электричеством, в практические устройства и системы, которые открыли современный век.
С самого начала своего развития область электротехники выросла и разветвлена на ряд специализированных категорий, включая системы производства и передачи электроэнергии, двигатели, батареи и системы управления. Электротехника также включает в себя электронику, которая сама разветвляется на еще большее количество подкатегорий, таких как радиочастотные (RF) системы, телекоммуникации, дистанционное зондирование, обработка сигналов, цифровые схемы, приборы, аудио, видео и оптоэлектроника.
Современная электротехника возникла с изобретением термоэлектронной вакуумной трубки с диодной лампой в 1904 году Джоном Амброузом Флемингом. Вакуумная трубка в основном действует как усилитель тока, выводя кратное его входному току. Это было основой всей электроники, включая радио, телевидение и радар, до середины 20-го века. Это было в значительной степени вытеснено транзистором, который был разработан в 1947 году в AT & T's Bell Laboratories Уильямом Шокли, Джоном Бардином и Уолтером Браттеном, за что они получили Нобелевскую премию 1956 года по физике. Уже тогда широкие массы населения имели представление о том, что такое электротехника.
Что делает инженер-электрик?
Инженеры-электронщики создают электрическое и электронное оборудование, такое как широковещательные и коммуникационные системы - от переносных музыкальных плееров до глобальных систем позиционирования (GPS).
Если это практичное, реальное устройство, которое производит, проводит или использует электричество, по всей вероятности, оно было спроектировано инженером-электриком. Кроме того, инженеры могут проводить или записывать спецификации для деструктивных или неразрушающих испытаний производительности, надежности и долговечности устройств и компонентов.
Сегодняшние инженеры-электрики проектируют электрические устройства и системы с использованием основных компонентов, таких как проводники, катушки, магниты, батареи, переключатели, резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и транзисторы. Почти все электрические и электронные устройства, от генераторов на электростанции до микропроцессоров в вашем телефоне, используют эти несколько базовых компонентов.
Навыки
Критические навыки, необходимые для работы с электротехникой, включают в себя глубокое понимание электрической и электронной теории, математики и материалов. Это знание позволяет инженерам разрабатывать схемы для выполнения конкретных функций, которые отвечают требованиям безопасности, надежности и энергоэффективности, и прогнозировать, как они будут себя вести, до того как будет реализован аппаратный дизайн.
Однако иногда схемы строятся на «макетах» или прототипах печатных плат, изготовленных на компьютерах с числовым программным управлением (ЧПУ) для тестирования до их ввода в эксплуатацию. Тем не менее специалисты в этой области знают все об электротехнике, и подобные технические задачи не являются для них чем-то из ряда вон выходящим.
Электрические инженеры все чаще полагаются на системы автоматизированного проектирования (САПР) для создания схем. Они также используют компьютеры для моделирования того, как будут работать электрические устройства и системы. Такое прогнозирование может использоваться для национальной энергосистемы или микропроцессора, поэтому знание электроники важно для инженеров-электриков. В дополнение к ускорению процесса составления схем печатных плат и чертежей для электрических и электронных устройств, CAD-системы позволяют быстро и легко модифицировать конструкции и быстро создавать прототипы с использованием станков с ЧПУ.
Научные центры
К профессиональным организациям для инженеров-электриков относятся Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) и Институт инженерии и технологии (ИЭПП). IEEE утверждает, что производит 30% мировой литературы в области электротехники, имеет более 360 000 членов по всему миру и ежегодно проводит более 3000 конференций. Люди, работающие в этих заведениях, лучше всего знают, что такое электротехника и автоматика.
Заключение
От Глобальной системы позиционирования до выработки электроэнергии инженеры-электронщики внесли свой вклад в развитие широкого спектра технологий. Они проектируют, разрабатывают, тестируют и контролируют развертывание электрических систем и электронных устройств.
Например, они могут работать над проектированием телекоммуникационных систем, электростанций, освещения, дизайна бытовой техники или электрического управления промышленным оборудованием. Это и является ответом на вопрос о том, что такое электротехника.
