تعتبر الهندسة الكهربائية من أبرز التخصصات الهندسية التي تحظى باهتمام كبير، ويمتد تاريخ الاهتمام بالمجال الكهربائي إلى أوائل القرن السابع عشر، عندما قام المهندس وليام جلبرت، الذي يُعتبر من الرواد في هذا المجال، بتصميم جهاز يساهم في كشف الأجسام المرتبطة بالشحنات الكهربائية الساكنة.
كما يُنسب إليه استخدام مصطلح “الكهرباء” لأول مرة. وقد تم الفصل بين الهندسة الكهربائية وقسم الفيزياء، حيث تشمل الهندسة الكهربائية مجموعة متنوعة من التخصصات. في هذا المقال، سنتناول أهم تخصصات الهندسة الكهربائية ونستعرضها بمزيد من التفصيل.
ما هو مفهوم الهندسة الكهربائية؟
-
تعرف الهندسة الكهربائية بأنها تخصص فرعي يتصل بمجال الهندسة بشكل عام.
- وتهتم هذه الدراسة بمجالات الطاقة الكهربائية، بالإضافة إلى التطبيقات المتعلقة بالإلكترونيات وإمداد الطاقة.
- تعتبر الهندسة الكهربائية بمثابة العمود الفقري للحضارة الحديثة، حيث تلعب دوراً محورياً في العديد من القطاعات الصناعية والمدنية.
- تركز الهندسة الكهربائية على دراسة الكهرباء من منظورين؛ الفيزيائي والرياضي.
- من الجوانب الفيزيائية، يمكن ملاحظة العديد من الظواهر، مثل لمعان البرق والشرارات التي تحدث عند لمسه لجسم معين، والمعروفة بالكهرباء الساكنة.
- أما في الجانب الرياضي، فإن الهندسة الكهربائية تعتمد على العديد من المعادلات والنظريات التي تفسر هذه الظواهر.
- ويظهر ذلك بشكل خاص في تطبيقات الكهرباء.
- تُعتبر الهندسة الكهربائية من أهم تخصصات الهندسة لما لها من تأثير واسع في اختراعاتنا اليومية.
- لقد أصبحت الكهرباء مصدراً أساسياً للطاقة في حياتنا المعاصرة.
شاهد أيضًا:
ما هو الفرق بين هندسة الكهرباء وهندسة الإلكترونيات؟
-
تركز الهندسة الكهربائية بشكل خاص على الأنظمة الكهربائية ذات الجهد العالي.
- على سبيل المثال، تشمل مجالاتها نقل الطاقة وضبط المحركات.
- تهتم أيضاً بدراسة وتصميم الأنظمة الكهربائية والإلكترونية المتعددة، مثل الدوائر الكهربائية، والمحركات، والمولدات، وأنظمة الطاقة غير المنقطعة (UPS)، والمواد المغناطيسية.
- بينما هندسة الإلكترونيات تُعتبر فرعاً خاصاً من الهندسة، يركز على الأجهزة الكهربائية النشطة وغير الخطية، مثل الصمامات المفرغة وأشباه الموصلات، بما في ذلك الترانزستور والدايود والدوائر المتكاملة.
- تستفيد هندسة الإلكترونيات من دراسة سلوك الإلكترونات وكيفية تأثيرها على الدوائر الكهربائية والأجهزة والمعدات الإلكترونية.
- يتم التركيز هنا بشكل خاص على تصميم الدوائر والمعدات الإلكترونية.
طبيعة فرع الهندسة الكهربائية
- تعتمد طبيعة الهندسة الكهربائية بشكل عام على دراسة المواد الفيزيائية المتعلقة بالكهرباء، بالإضافة إلى الرياضيات.
- كما يتطلب الأمر قدرة على التخيل لفهم الظواهر بشكل أفضل.
- يتطلب العمل في مجال الهندسة الكهربائية الحصول على درجة البكالوريوس في الهندسة الكهربائية، والتي تمتد لمدة خمس سنوات. تتنوع خطط الدراسة في المؤسسات التعليمية.
- في الجامعات العربية، يتم دراسة المواد الأساسية في السنة الأولى لتأهيل الطلاب.
- بعد مرور عامين، يبدأ الطالب التركيز على تخصص الكهرباء بشكل عام، يلي ذلك عامان من التخصص في مجالات مثل القوى، والاتصالات، والإلكترونيات أو الحاسوب والتحكم.
- بعد إكمال الدراسة، يُمنح الطالب لقب مهندس ويحصل على درجة البكالوريوس، ويتم تحديد تخصصه بعد التخرج، مثل مهندس كهربائي أو مهندس إلكترونيات وغيرها.
تابع أيضًا:
أفضل تخصصات الهندسة الكهربائية
- في الآونة الأخيرة، تم تقسيم الهندسة الكهربائية إلى قسمين رئيسيين؛ الأول يتعلق بهندسة التيار العالي، المعروف حالياً بهندسة الطاقة وهندسة المحركات.
- أما القسم الثاني، فهو يتعلق بهندسة التيار المنخفض.
- مع مرور الوقت، تطورت هندسة الاتصالات وزاد عدد الفروع الهندسية الجديدة التي تندرج تحت مسمى الهندسة الكهربائية، مثل هندسة القياسات وهندسة التحكم والإلكترونيات.
- نتيجة للتطورات المناهج، ظهرت مجالات هندسية جديدة ترتبط بشكل وثيق بهندسة الكهرباء.
أفضل وأشهر التخصصات الهندسية المرتبطة بهندسة الكهرباء
أولاً: هندسة الطاقة
- يرتبط هذا التخصص بإنتاج ونقل وتحويل الطاقة الكهربائية، ويشمل تصميم وتركيب أجهزة مثل (المحولات، والمولدات، والمحركات الكهربائية).
- تقوم معظم الدول بتوزيع الكهرباء من خلال إنشاء محطات توليد الطاقة، التي تحتوي كذلك على مولدات كهربائية تُستخدم في إنتاج وتوزيع الطاقة للمستهلكين.
- ويتولى مهندسو الكهرباء تصميم وتركيب وصيانة المحطات الكهربائية.
ثانياً: هندسة المحركات
- يهتم طلاب هندسة المحركات بدراسة كيفية تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية عبر الآلات الكهربائية. ويعتبر هذا التخصص ذو أهمية كبرى لارتباطه بتشغيل العديد من المحركات الميكانيكية.
- تشمل دراسة هندسة المحركات أيضاً مجال التحكم بالمحركات وتقليل الاستهلاك الكهربائي.
ثالثاً: هندسة الاتصالات
- تسهم هندسة الاتصالات في نقل المعلومات باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية، من المرسل إلى المستقبل أو مجموعة من المستقبلين.
- تركز هذه الهندسة على تقليل فقد البيانات وتطوير نظم معالجة الإشارات مثل التشفير وفك التشفير.
اقرأ أيضًا:
رابعاً: هندسة الإلكترونيات
- يعتبر هذا الفرع مسؤولاً عن تطوير وتحديث المكونات الإلكترونية، مثل المستحثات والمكثفات والعناصر المشابهة للمواصلات كالصمامات الثنائية.
- تُعد هندسة الإلكترونيات جزءاً أساسياً في تكوين الدوائر الإلكترونية، حيث تركز على العناصر التي تشبه الموصلات والمعالجات المتكاملة.
خامساً: هندسة الحاسوب
- تعتبر هندسة الحاسوب أحد الأقسام المرتبطة بالهندسة الكهربائية في العديد من الجامعات. وقد تم استخدامها سابقاً لمكونات الحاسوب والموصلات الكهربائية.
- ومع الوقت، تطورت هندسة الحاسوب لتصبح تخصصاً مستقلاً.
- الوظيفة الأساسية لمهندس الحاسوب غالباً ما تكون إشرافية، وتوفر له تجربة قيمة في مجال عمله.
- في قسم التصميم، يشارك المهندسون في تنفيذ تصميمات متعددة وفقاً لرؤية الشركة.
الفرص الوظيفية لتخصص هندسة الكهرباء
- هناك العديد من الفرص الوظيفية المتاحة لخريجي الهندسة الكهربائية في مختلف الصناعات.
يمكن للخريجين العمل في مجموعة مت متنوعة من القطاعات الصناعية التي تحتاج إلى مهارات مهندسي الكهرباء. ومن أبرز الوظائف المتاحة لهم:
- أولاً: الشركات الكهربائية ومحطات توليد الطاقة.
- ثانياً: شركات الاتصالات في مجالات التقنية المختلفة ونقل المعلومات.
- ثالثاً: مصانع توليد الطاقة وشركات متخصصة في الحاسوب.
- رابعاً: مصانع المولدات والشركات التي تختص بتصميم الآلات الطبية الكهربائية.
طبيعة العمل في شركات الكهرباء
تُعد شركات الكهرباء الجهات المسؤولة عن جميع جوانب الطاقة في الدولة، بما في ذلك محطات التوليد ومحطات التحويل والتوزيع.