ما هي الهندسة الكهربائية؟
الهندسة الكهربائية هي دراسة وتطبيق الكهرباء والإلكترونيات والكهرومغناطيسية ببساطة، هي فهم آلية عمل الكهرباء لاستخدام هذه المعرفة في التطبيقات الهندسية.
عرّف مهندسين الكهرباء القرن العشرين بتقنيات أحدثت نقلة نوعية في المجتمع، حيث وفرت لنا الطاقة الكهربائية الشاملة، والاتصالات، والراديو، والتلفزيون
واليوم، نتمتع بإمكانية الوصول إلى المراقبة الإلكترونية، والتصوير الطبي، وأجهزة الكمبيوتر، والإنترنت.
يعمل مهندسي الكهرباء على مجموعة واسعة من المهام، بما في ذلك تصميم الدوائر الكهربائية للهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر، وتطوير أنظمة الطاقة للمباني والمدن، وربط المجتمع بشبكات الاتصالات اللاسلكية، والحفاظ على الحضارة الحديثة.
توفر الهندسة الكهربائية التكنولوجيا الأساسية للمجتمع الحديث - الإلكترونيات للطائرات والسيارات، وتكنولوجيا المركبات الكهربائية، وأنظمة التشخيص الطبي والجراحة، والتكنولوجيا اللاسلكية لعالم متصل (والكون)، والرقائق أشباه الموصلات للحوسبة والذكاء الاصطناعي.
ما هي مهام مهندسي الكهرباء؟
يدرس مهندسين الكهرباء الظواهر الكهربائية والمغناطيسية ويستغلون خصائصها الفريدة والمرنة لخدمة المجتمع، وعلى وجه الخصوص، يصمم مهندسو الكهرباء، ويبنون، ويختبرون، ويحللون، ويوثقون مجموعة كاملة من الأجهزة والآلات والأنظمة والأنظمة الفرعية الكهربائية والإلكترونية، من البسيطة إلى شديدة التعقيد.
الطاقة الكهربائية
يصمم مهندسين الكهرباء محطات توليد الطاقة، والمحطات الفرعية، وخطوط النقل لضمان توصيل الكهرباء بأمان وتوافرها بشكل موثوق للمستهلكين، وتحسين كفاءة واستدامة أنظمة الطاقة من خلال تطوير مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
تصميم الإلكترونيات والدوائر
يصمم مهندسي الكهرباء ويحللون الدوائر الإلكترونية التي تؤدي وظائف محددة، مثل تضخيم ومعالجة الإشارات، وتحويل الطاقة، والسيارات، وغيرها، ومن بين مهام مهندسي الكهرباء تصميم أحدث التطورات في الدوائر، وتطوير معدات الدوائر، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها بعد التركيب.
التصوير ومعالجة الإشارات
يُطور مهندسي الكهرباء خوارزمياتٍ وتقنياتٍ لتحليل ومعالجة الإشارات، مثل بيانات الصوت والفيديو، وأجهزة الاستشعار، وبيانات الحاسوب كما يُصممون بروتوكولاتٍ لاستخراج الإشارات، وإزالة الضوضاء أو التداخلات، وتحسين جودة الإشارة لتطبيقات نقل البيانات، والتعرف على الكلام، ومعالجة الصور، والتصوير الطبي.
هندسة التحكم
يُنشئ مهندسين الكهرباء أنظمة تحكم تُحدد كيفية عمل الآلات، والأنظمة الإلكترونية، والأجهزة، وتُستخدم المعلومات من مُختلف أجهزة الاستشعار التي تقيس درجة الحرارة، أو الضغط، أو الموقع، إلى جانب الخوارزميات الرياضية والحسابية، في هندسة التحكم لضبط عمليات النظام بدقة، يعد التحكم جانبًا أساسيًا في مجالات مختلفة بما في ذلك تطبيقات التصنيع والتنقل والروبوتات.
ما المهارات التي يحتاجها مهندسين الكهرباء؟
تتطلب الهندسة الكهربائية فهمًا شاملًا ودقيقًا للنظريات والقوانين التي تحكم السلوك الكهربائي والمغناطيسي، ويُعبّر عن هذا الفهم بشكل موجز ومختصر باستخدام لغة الرياضيات.
تزداد فائدة المحاكاة الحاسوبية في التنبؤ بسلوك الأجهزة الكهربائية والدوائر الإلكترونية أو الأنظمة دون الحاجة إلى بناء نموذج أولي مادي.
وأخيرًا، تُعدّ المعرفة بالكيمياء والفيزياء والمواد مفيدةً بدرجة أو بأخرى، وذلك حسب التخصص في الهندسة الكهربائية.
إلى جانب المهارات الأساسية المذكورة أعلاه، يجب أن يكون مهندس الكهرباء الناجح مثابرًا ومخلصًا ومهتمًا بالتفاصيل كما يجب أن يكون قادرًا على التحدث والكتابة بكفاءة، وأن يمتلك مهارات التعامل مع الآخرين للتعاون بفعالية مع زملائه.
