تُعتبر الهندسة الكهربائية من أبرز التخصصات العلمية التي تستقطب اهتماماً كبيراً. يعود هذا الاهتمام إلى أوائل القرن السابع عشر، عندما قام المهندس وليام جلبرت بتطوير تقنيات تساعد في كشف الأجسام التي ترتبط بالشحنات الكهربائية الساكنة، مما جعله واحدًا من الأوائل في هذا المجال. كما أنه أول من أطلق مصطلح “الكهرباء”. وقد تم فصل الهندسة الكهربائية عن قسم الفيزياء، لتشمل عدة تخصصات سنستعرضها في هذا المقال.
ما هو مفهوم الهندسة الكهربائية؟
- تعتبر الهندسة الكهربائية واحدة من التخصصات الفرعية في مجال الهندسة.
- تركز هذه التخصصات على دراسة الطاقة الكهربائية وتطبيقاتها المتعددة في مجالات الإلكترونيات وإمدادات الطاقة.
- تُعد الهندسة الكهربائية ركيزة أساسية للحضارة المدنية في عصرنا الحديث.
- تكمن أهميتها في كونها تتدخل في مجالات متنوعة من الصناعات والنشاطات المدنية المختلفة.
- كما تركز هذه الهندسة على دراسة الكهرباء من الجوانب الفيزيائية والرياضية.
- من منظور الفيزياء، يمكن ملاحظة العديد من الظواهر مثل لمعان البرق والشرارة الناتجة عن الكهرباء الساكنة.
- أما من الجانب الرياضي، فهي تعتمد على معادلات ونظريات تفسر الظواهر الكهربائية وتظهر في تطبيقات متعددة.
- يمثل تخصص الهندسة الكهربائية أحد أهم مجالات الهندسة بفضل الابتكارات التي نشهدها من حولنا.
- اليوم، أصبحت الكهرباء أحد المصادر الأساسية للطاقة في حياة الإنسان.
نوصي بمقالتنا التالية:
ما الفرق بين هندسة الكهرباء وهندسة الإلكترونيات؟
- تركز الهندسة الكهربائية على أنظمة الكهرباء ذات الجهد العالي.
- مثل نقل الطاقة وضبط المحركات.
- تشمل الهندسة الكهربائية دراسة وتصميم أنظمة كهربائية وإلكترونية متنوعة مثل:
- الدوائر الكهربائية، المحركات، المولدات، UPS، والمواد المغناطيسية.
- الأجهزة الكهرومغناطيسية والكهروميكانيكية.
- بينما تُعتبر هندسة الإلكترونيات فرعًا خاصًا من الهندسة يركز على مكونات كهربائية نشطة وغير خطية مثل الصمامات المفرغة وأشباه الموصلات.
- تدرس هندسة الإلكترونيات سلوك الإلكترونات وتصميم الدوائر والأجهزة والمعدات الإلكترونية.
- كما تُعنى بكيفية تأثير هذه المكونات على الأداء العام.
طبيعة فرع الهندسة الكهربائية
- تسعى طبيعة الهندسة الكهربائية بشكل عام إلى دراسة مواد الفيزياء المتعلقة بالكهرباء والرياضيات.
- يتطلب هذا المجال خيالًا لتفسير الظواهر الكهربائية.
- يلزم أن يحصل الراغب في العمل في هذا المجال على درجة جامعية في الهندسة الكهربائية لمدة خمس سنوات، حيث تختلف خطط التدريس في الجامعات.
- تبدأ الجامعات العربية بدراسة المواد التخصصية في السنة الأولى تحت مسمى “التحضير”.
- بعد عامين، يبدأ الطلاب بدراسة التخصص العام في الكهرباء تليها عامين آخرين يتم التركيز فيهما على مجالات القوى والاتصالات أو الإلكترونيات والتحكم.
- يحصل الطالب على لقب مهندس بعد الانتهاء من دراسته ونجاحه في الحصول على درجة البكالوريوس.
- ثم يتم تحديد تخصصه النهائي مثل مهندس كهربائي أو مهندس إلكتروني.
تابع أيضًا:
أفضل تخصصات الهندسة الكهربائية
- كان يُقسم مجال الهندسة الكهربائية سابقاً إلى نوعين رئيسيين: هندسة تيار الجهد العالي، والتي تُعرف الآن بهندسة الطاقة وهندسة المحركات، وهندسة تيار الجهد المنخفض.
- مع تطور الزمن، ظهرت فروع جديدة في هندسة الاتصالات وظهرت تخصصات هندسية جديدة مثل هندسة القياسات وهندسة التحكم.
- نتيجة للتطور المستمر في المناهج، ظهرت مجالات متنوعة مرتبطة بهندسة الكهرباء لا يمكن الاستغناء عنها.
أهم وأشهر التخصصات المرتبطة بالهندسة الكهربائية
أولاً: هندسة الطاقة
- تختص هندسة الطاقة بإنتاج ونقل وتحويل الطاقة الكهربائية، وتصميم الأجهزة اللازمة لذلك، مثل المحولات والمولدات والمحركات الكهربائية.
- تقوم معظم دول العالم بإنتاج وتوزيع الكهرباء عبر إنشاء محطات لتوليد الطاقة، حيث تحتوي هذه المحطات على مولدات تساعد في تلبية احتياجات المستهلكين.
- يقوم مهندسو الكهرباء بتصميم وتطوير وصيانة جميع المحطات الكهربائية.
ثانياً: هندسة المحركات
- يدرس طلاب هندسة المحركات كيفية تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية باستخدام آلات كهربائية، وتُعتبر دراسة هذا القسم ذات أهمية خاصة نظرًا لتنوع التقنيات المستخدمة.
- يركز هذا التخصص على كيفية تشغيل المحركات الميكانيكية كهربائياً، ويُعتبر الاستفادة من الهندسة الإلكترونية في هذا المجال ضرورية، حيث يُدرس كيفية التحكم في استهلاك الطاقة.
ثالثاً: هندسة الاتصالات
- تُساهم هندسة الاتصالات في نقل المعلومات باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية من المرسل إلى المستقبل، أو إلى مجموعة من المستقبلين.
- تهدف إلى إيصال البيانات بأقل خسائر، وتعمل على تطوير نظم معالجة الإشارات مثل التشفير وفك التشفير.
اقرأ أيضًا:
رابعاً: هندسة الإلكترونيات
- يتركز هذا الفرع على تطوير وتحسين المكونات الإلكترونية كالملفات، والمكثفات، والعناصر الشبيهة بالموصلات كالصمامات الثنائية.
- تُعتبر هندسة الإلكترونيات جزءًا محوريًا في تكوين الدوائر الإلكترونية، وقد تطورت لتصبح واحدة من الفروع الهامة في هذا المجال.
خامساً: هندسة الحاسوب
- تُعتبر هندسة الحاسوب جزءًا من تخصص الهندسة الكهربائية في العديد من الجامعات، حيث كانت تستخدم سابقًا لوصف مكونات الحاسوب والموصلات الكهربائية.
- ومع تطور المجال، أصبح هذا التخصص مستقلًا بجانب قسم الكهرباء.
- تحمل هذه الهندسة طابعاً إشرافياً في كثير من الأحيان، وخصوصًا في مجال الصيانة، لكنها تُعزز من خبرة المهندسين في نطاق عملهم.
- يقوم المهندسون في قسم التصميمات بتطوير تصاميم مختلفة تتماشى مع رؤية المؤسسة.
الفرص الوظيفية لتخصص هندسة الكهرباء
- تتواجد فرص وظيفية متنوعة أمام خريجي الهندسة الكهربائية بعد التخرج، تتضمن العمل في مجموعة من الصناعات.
كما يمكنهم الالتحاق بالعديد من القطاعات الصناعية التي تحتاج إلى مهاراتهم، ومنها:
- أولاً، شركات الكهرباء ومحطات توليد الطاقة.
- ثانياً، شركات الاتصالات بمختلف الأقسام التقنية.
- ثالثاً، مصانع معالجة البيانات والشركات في علوم الحاسوب.
- رابعاً، شركات تصنيع المولدات والأجهزة الطبية الكهربائية.
طبيعة العمل في شركات الكهرباء
كما هو معروف، تُعد شركات الكهرباء الجهة المسؤولة عن جميع أنظمة الطاقة في الدولة، بما في ذلك المحطات المولدة، ومحطات التحويل، والتوزيع.