مجالات الهندسة الكهربائية
يعمل المهندس الكهربائي في عدد من المجالات التي تدخل فيها الكهرباء، وفيما يأتي أهم هذه المجالات:
التحكم
يعمل مهندس التحكم (Control Engineer) على تصميم الأنظمة والبرامج التي تعمل على مراقبة أداء المنتج لضمان جودته كما أنه يستطيع إجراء التعديلات اللازمة بناءً على نتائج أنظمة التغذية الراجعة، وتعمل أجهزة التحكم التي يقوم بتصميمها بالاعتماد على عوامل ومعايير معينة مثل؛ درجة الحرارة، أو الارتفاع، أو السرعة والتي توجد في عدد من الأجهزة مثل؛ منظّم الحرارة البسيط في فرن المنزل، وأجهزة التحكم في السرعة والانبعاثات في السيارة، والطيار الآلي في الطائرات النفاثة الحديثة والمركبات الفضائيّة، والتحكم في الأطراف الصناعيّة في التطبيقات الطبية الحيويّة ، والروبوتات في المصانع وغيرها الكثير.
ويُعد التحكم من المجالات التي تلعب دوراً مهم في الحياة من خلال دخولها في مجالات الحياة الحديثة مثل؛ استكشاف المساحات غير المأهولة وأماكن تحت الماء والتحكم في شبكات الاتصالات، ويُمكن تلخيص وظيفة مهندس التحكم في تحسين أداء وكفاءة أجهزة التحكم من خلال اكتشاف الطرق الصحيحة لتطوير عن طريق امتلاك المعرفة الكافية ببرامج الكمبيوتر ومكوناته، والقدرة على اكتشاف وحل المشاكل الجديدة بشتى المجالات.
الإلكترونيّات
يُمكن اعتبار هندسة الإلكترونيّات (بالإنجليزية: Electronics) فرع من الهندسة الكهربائية وذلك لأن؛ الإكترونيات عبارة عن دوائر كهربائية تتكون من: مقاومات، ومكثفات، ومحثّات، وثنائيّات المسار، والترانزستورات، يتطلب العمل بها خبرة وكفاءة المهندس الكهربائي، للتحسين من أدائها عن طريق تصميم وتحسين أجزاء الدوائر الإلكترونيّة وصيانتها.
الإلكترونيّات الدقيقة
من أبرز مهام المُختص بمجال الإلكترونيات الدقيقة (بالإنجليزية: Microelectronics) التي يُمكن أن يعمل بها مُهندس الكهرباء لتطوير الأجهزة الإلكترونية من خلال التعديل على المكونات الإلكترونية الرئيسية مثل: المقاومات، والمكثّفات، والمحاثّات لتصبح بحجم صغير يُضاهي المستوى المجهري، ومن الأمثل على الأجهزة التي يستهدفها مُختص الإلكترونيات الدقيقة، ما يلي:
- الأجهزة الإلكترونية والفوتونية؛ التي تعمل على توليد ونقل، وتوزيع الطاقة.
- تطوير الأجهزة الإلكترونية مثل: الكمبيوتر، والإلكترونيّات الشخصيّة، وأنظمة السيارات الإلكترونيّة، والهواتف المحمولة، وأجهزة الليزر؛ لتبدو بحجم أصغر، وبكفاءة وسرعة أكبر.
الحاسوب
يُمكن لمُهندس الكهرباء أن يختص في مجال هندسة الحواسيب التي تُعرف (بالإنجليزية: Computer Engineer)، ويأتي دوره من خلال تصميم وتجهيز كل من: مصادر الطاقة، والمكونات الإلكترونية وأجهزة الاستشعار، ومحركات الأقراص، وأجهزة التخزين في الحواسب لتصبح جاهزة بعد ذلك لاستلامها من قبل مهندسيّ البرجمة من أجل إنهاء متطلبات البرمجة في الجهاز.
الاتصالات
يختصّ مهندسو الكهرباء في مجالات الاتصالات ضمن فرع هندسيّ يدعى (بالإنجليزية: Telecommunication Engineering)، وتتمثل مهمة مهندس الكهرباء في هذا المجال من خلال تصميم أنظمة نقل المعلومات الإلكتروني، وتحسينها، وجعلها أكثر كفاءة، ومن الأمثلة على أنظمة الاتصال التي تقع مسؤولية تصميمها على عاتق مهندس الاتصالات ما يلي:
- الراديو.
- التلفزيون.
- نظام الهاتف.
- شبكات الكمبيوتر.
- أنظمة الأقمار الصناعية GPS.
- خطوط نقل الموجات الدقيقة.
توليد الطاقة
تُعرف أنظمة توليد الطاقة (بالإنجليزية: Powering System)، والتي تتمثل بتوليد الطاقة الكهربائيّة، وتوزيعها، والتحكم بها في شتى الأنظمة التي تحتاج إلى توليد طاقة حتى تعمل بالشكل المطلوب ومن هذه الأنظمة ما يلي:
- المحولات الكهروميكانيكيّة.
- المحركات.
- مولدات الكهرباء.
- المحولات.
ومن الأمور التي يجب مراعتها والانتباه لها في هذا التخصص إذ تُعد من التحديات التقنية في هذا المجال، ما يلي:
- ضرورة المحافظة على استقرار أنظمة الطاقة الحالية، وأنظمة الطاقة الجديدة المحتمل إيجادها.
- الحرص على استخدام موصلات ذات حرارة عالية في الآلات الكهربائية.
هندسة الأجهزة
هندسة الأجهزة (بالإنجليزية: Instrumentation Engineering) تتطلب معرفة كبيرة في الفيزياء؛ لأنها تعتمد بالدرجة الأولى على قياس الكميات الفيزيائية مثل؛ الضغط، والتدفق، ودرجة الحرارة، وتعتمد هذه الأجهزة في عملها على وجود مستشعرات تعتمد في عملها بشكل كبير على الأنظمة الكهربائية والتي تتطلب في كثير من الأحيان مهندساً كهربائيًا، ومن الجدير بالذكر أن هذا التخصص يشبه إلى حد ما بتخصص هندسة التحكم ، ومن الأمثلة على الأنظمة التي تدخل في مجال هندسة الأجهزة، ما يلي:
- أجهزة الرادار التي تقيس سُرعة السيارات، من خلال استخدام قطعة المزدوج الحراري لقياس فرق درجة الحرارة بين نقطتين (السيارة والرادار).
- استخدام قطعة المزدوج الحراري؛ للمحافظة على ثبات درجة حرارة الفرن.
الفيزياء الكهربية
يدرس المهندسون في مجال الفيزياء الكهربية (بالإنجليزية: Electrophysics) الفيزياء الأساسية ومن ثم يعملون على تطويرها وتطبيقها على أرض الواقع العملية، فهو تخصص يجمع ما بين الفيزياء والهندسة الكهربائية، وهندسة الكمبيوتر، ويقوم مهندس الفيزياء الكهربية بتصميم الأجهزة المعقدة والمستخدمة في معظم مجالات الحياة، مثل؛ الطهي باستخدام أمواج الميكروويف، وإجراء العمليات الجراحية باستخدام الليزر.
