موسسه علمی پژوهشی فری تز

برق برق

برق برقReviewed by Admin on Sep 15Rating:

مهندسي برق چيست؟
مهندسي برق در ايران با استقبال زيادي مواجه شده است، شايد بتوان گفت طي سه دهه اخير برجسته‌ترين استعداد‌ها و رتبه‌هاي برتر دوره‌هاي كارشناسي جذب اين رشته شده‌اند. با توجه به سطح آموزش در دانشگاه‌هاي كشور به لحاظ علمي و تئوريك و هماهنگي كتابهاي مرجع با منابع دانشگاه‌هاي معتبر دنيا، فارغ‌التحصيلان اين رشته قابل مقايسه با دانشجويان دانشگاه‌هاي معتبر جهان هستند و در صورت عزم به ادامه تحصيل در خارج از كشور با مشكلات كمتري (در قياس با ديگر رشته‌ها) روبه‌رو خواهند شد.
مهندسي برق در کارشناسي ارشد داراي پنج گرايش اصلي قدرت، الكترونيك، كنترل، مخابرات و مهندسي پزشكي و همچنين گرايش‌هاي فرعي راه‌آهن برقي و مكاترونيك مي‌باشد. تقريباً ۷۰ درصد دروس گرايش‌ها در دوره كارشناسي يكسان مي‌باشد و به دليل تفاوت در مابقي دروس، معمولاً در آزمون كارشناسي ارشد اكثر دانشجويان با توجه به رشته خود در دوره كارشناسي در اين آزمون شركت مي‌كنند. البته موارد نادري كه دانشجويان به دليل علاقه با مطالعه دروس گرايش ديگري خود را به سطح مطلوب رسانده وموفق شده‌اند نيز ديده شده است، اما به طور عام توصيه به تغيير گرايش در كارشناسي ارشد نمي‌شود.
در زمان فعلي با توجه به تعداد پذيرش و خروجي دانشگاه‌ها، شايد بتوان گفت بازار كار يكساني براساس گرايش‌هاي مختلف مهندسي برق پيش‌بيني مي‌شود (هر چند سياست‌هاي كلان دولت و همچنين وضعيت فعاليت بخش‌هاي خصوصي در زمان‌هايي ممكن است اين توازن را به هم بزند.)
اما به عنوان توصيه‌هاي تكميلي مي‌توان گفت دانشجوياني كه در دروس الكترونيك ۱، ۲ و ۳ و مدار منطقي داراي ضعف هستند، بهتر است گرايش‌هاي الكترونيك و مهندسي پزشكي را انتخاب نكنند. داوطلباني كه در دوره كارشناسي در دروس ماشين‌هاي الكتريكي ۱، ۲ و ۳ و بررسي سيستم‌هاي قدرت و الكترونيك صنعتي ضعف داشتند، بهتر است وارد گرايش قدرت نشوند و به داوطلبان كرايش مخابرات توصيه مي‌شود اگر در دروسي نظير سيگنال و سيستم، الكترومغناطيس، آمار و احتمال و رياضيات داراي ضعف هستند، ‌اين گرايش را انتخاب نكنند و دانشجوياني كه در دروس كنترل خطي، و رياضي و آمار مشكل دارند، بهتر است گرايشي غير از كنترل را انتخاب كنند
معرفي رشته ي مهندسي برق
مهندسي برق، دانش تحليل و بررسي رياضي پديده‌هايي فيزيکي است که به نحوي به بارهاي الکتريکي و حرکت و آثار آن‌ها (از قبيل جريان الکتريکي، پتانسيل الکتريکي، ميدان الکتريکي، ميدان مغناطيسي، موج الکترومغناطيسي، نيروي الکتريکي، نيروي مغناطيسي) مربوط مي‌شوند.
اين رشته در دانشگاه‌هاي ايران به پنج گرايش تقسيم مي‌شود که عبارت‌اند از:
· مهندسي کنترل
· * مهندسي الکترونيک
· * مهندسي قدرت
· * مهدسي پزشکي، بيوالکتريک
· مهندسي مخابرات

به تازگي دانشگاه صنعتي شريف گرايش سيستم‌هاي ديجيتال را به ? گرايش فوق اضافه کرده‌است و در اين دانشگاه مهندسي برق در مقطع کارشناسي در ? گرايش تدريس مي‌شود.
همچنين در دانشگاه صنعت آب و برق گرايش شبکه‌هاي انتقال و توزيع تدريس ميشود که اين گرايش تخصصي مخلوطي از گرايش قدرت و مباحث مربوط به شبکه سراسري برق و مديريت توزيع و مصرف مي‌باشد.
در ايران مهندسي قدرت نسبت به بقيه بازار کار بهتري دارد و بيشتر شرکت‌ها اين مهندسي را بيشتر اعلام نياز مي‌نمايند. در برخي از دانشگاه‌هاي کشورهاي اروپايي و آمريکا، دانشکده? کامپيوتر هم جزيي از دانشکده? برق مي‌باشد. مهندسان برق سامانه‌هاي قدرت را طراحي مي‌کنند.
گرايش‌هاي مقطع کارشناسي در ايران
رشته مهندسي برق در مقطع کارشناسي داراي ? گرايش الکترونيک، مخابرات، کنترل و قدرت است. البته گرايش‌هاي فوق در مقطع ليسانس تفاوت چنداني با يکديگر ندارند و هر گرايش با گرايش ديگر تنها در ۴۰ واحد يا کمتر متفاوت است. و حتي تعدادي از فارغ التحصيلان مهندسي برق در بازار کار جذب گرايش‌هاي ديگر اين رشته مي‌شوند.
دروس پايه و مشترک
از جمله? دروس مشترک ميان تمامي گرايش هاي مهندسي برق موارد زير را مي توان ذکر کرد:
· فيزيک الکتريسيته
· * مدارهاي الکتريکي ۱ و ۲
· * الکترونيک ۱و ۲
· الکترومغناطيس
· * ماشين‌هاي الکتريکي ۱
· * بررسي سيستم‌هاي قدرت ۱
· * اندازه‌گيري الکتريکي
· * مدارهاي منطقي
گرايش الکترونيک

مدارهاي پيچيده الکترونيکي

الکترونيک علمي است که به بررسي حرکت الکترون در خلاء در مواد رسانا و يا نيمه رسانا و اثرات و کاربردهاي آن مي‌پردازد. با توجه به اين تعريف، مهندس الکترونيک در زمينه ساخت قطعات الکترونيک و کاربرد آن در مدارها، فعاليت مي‌کند.
به عبارت ديگر، زمينه فعاليت مهندسي الکترونيک را مي‌توان به دو شاخه اصلي “ساخت قطعات و کاربرد مداري قطعه” و “طراحي مدارهاي الکتريکي” تقسيم کرد.
تکنيک پالس، الکترونيک ۳، ميکروپروسسور، معماري کامپيوتر، مدارهاي مخابراتي، فيزيک مدرن و فيزيک الکترونيک از جمله دروس اصلي گرايش الکترونيک محسوب مي‌شوند.
گرايش مخابرات
يک رادار مخابراتي
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه‌اي به نقطه ديگر است که اين اطلاعات مي‌تواند صوت، تصوير يا داده‌هاي کامپيوتري باشد.
مخابرات، گرايشي از مهندسي برق است که در حوزه ارسال و دريافت اطلاعات از روش‌هاي موجي و مخابراتي فعاليت مي‌کند. گرايش مخابرات با ارائه نظريه‌ها و مباني لازم جهت ايجاد ارتباط بين دو يا چند کاربر، انجام عملي فرايندها را به طور بهينه ممکن مي‌سازد.
مخابرات از دو مبحث عمده يعني ميدان و سيستم تشکيل مي‌شود.
در مبحث ميدان، مهندسان با مفاهيم ميدان‌هاي مغناطيسي، امواج، ماکروويو، آنتن و غيره آشنا مي‌شوند تا بتوانند مناسبترين وسيله را براي انتقال موجي از نقطه‌اي به نقطه ديگر پيدا کنند.
در مبحث سيستم، نيز مهندسان با طراحي فليترهاي مختلف که مي‌توانند امواج مزاحم شامل صوت يا پارازيت را از امواج اصلي تشخيص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلي را از آنتن دريافت کنند به فعاليت مي‌پردازند.
مخابرات ۲، ميدان و امواج، الکترونيک ۳، مدارهاي مخابراتي ، آنتن‌ها و انتشار امواج، مايکروويو، اصول ميکروکامپيوتر از جمله دروس اصلي گرايش مخابرات محسوب مي‌شوند.
گرايش کنترل
مهندسي کنترل و هدايت موشک‌ها
اگر بخواهيم يک تعريف کلي از کنترل ارائه دهيم، مي‌توانيم بگوييم که هدف اين علم، کنترل متغيرهاي اساسي سيستم (که متغيرهاي خروجي مي تواند تنها بخشي از اين متغيرها باشد) بر مبناي برخي ملاکهاي مطلوب مي باشد. اين ملاکها مي تواند شامل سرعت، زمان، مصرف سوخت و … باشد. به عنوان يک مثال ساده مي توان کنترل زمان اوج گيري يک هواپيماي جنگنده را در نظر گرفت. زاويه پره ها، ميزان سوخت تزريقي و ساير متغيرهاي تاثيرگذار بايستي با روشهاي رياضي محاسبه شده تا بتوان به خوبي اين زمان را کاهش داد.
کنترل، در پيشرفت علوم ديگر نقش ارزنده‌اي را ايفا مي‌کند. به طور کلي مي‌توان گفت مهندسي کنترل حلقه اتصال ميان مهندسي برق و رشته هاي ديگر مي باشد. علاوه بر نقش کليدي در فضاپيماها و هدايت موشک‌ها و هواپيماها، به صورت بخش اصلي و مهمي از فرآيندهاي صنعتي و توليدي نيز درآمده است.
به کمک اين علم مي‌توان به عملکرد بهينه سيستم‌هاي پويا، بهبود کيفيت و ارزان‌تر شدن فرآورده‌هاي توليدي، گسترش ميزان توليد، ماشيني کردن بسياري از عمليات تکراري و خسته‌کننده دستي و نظاير آن دست يافت. هدف سيستم کنترل عبارت است از کنترل خروجي‌ها به روش معين به کمک ورودي‌ها از طريق اجزاي سيستم کنترل که مي‌تواند شامل اجزاي الکتريکي، مکانيکي و شيميايي به تناسب نوع سيستم کنترل باشد.
گرايش الکترونيک
مدارهاي پيچيده الکترونيکي
الکترونيک علمي است که به بررسي حرکت الکترون در خلاء در مواد رسانا و يا نيمه رسانا و اثرات و کاربردهاي آن مي‌پردازد. با توجه به اين تعريف، مهندس الکترونيک در زمينه ساخت قطعات الکترونيک و کاربرد آن در مدارها، فعاليت مي‌کند.
به عبارت ديگر، زمينه فعاليت مهندسي الکترونيک را مي‌توان به دو شاخه اصلي “ساخت قطعات و کاربرد مداري قطعه” و “طراحي مدارهاي الکتريکي” تقسيم کرد.
تکنيک پالس، الکترونيک ۳، ميکروپروسسور، معماري کامپيوتر، مدارهاي مخابراتي، فيزيک مدرن و فيزيک الکترونيک از جمله دروس اصلي گرايش الکترونيک محسوب مي‌شوند.
گرايش مخابرات
يک رادار مخابراتي
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه‌اي به نقطه ديگر است که اين اطلاعات مي‌تواند صوت، تصوير يا داده‌هاي کامپيوتري باشد.
مخابرات، گرايشي از مهندسي برق است که در حوزه ارسال و دريافت اطلاعات از روش‌هاي موجي و مخابراتي فعاليت مي‌کند. گرايش مخابرات با ارائه نظريه‌ها و مباني لازم جهت ايجاد ارتباط بين دو يا چند کاربر، انجام عملي فرايندها را به طور بهينه ممکن مي‌سازد.مخابرات از دو مبحث عمده يعني ميدان و سيستم تشکيل مي‌شود.
در مبحث ميدان، مهندسان با مفاهيم ميدان‌هاي مغناطيسي، امواج، ماکروويو، آنتن و غيره آشنا مي‌شوند تا بتوانند مناسبترين وسيله را براي انتقال موجي از نقطه‌اي به نقطه ديگر پيدا کنند.
در مبحث سيستم، نيز مهندسان با طراحي فليترهاي مختلف که مي‌توانند امواج مزاحم شامل صوت يا پارازيت را از امواج اصلي تشخيص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلي را از آنتن دريافت کنند به فعاليت مي‌پردازند.
مخابرات ۲، ميدان و امواج، الکترونيک ۳، مدارهاي مخابراتي ، آنتن‌ها و انتشار امواج، مايکروويو، اصول ميکروکامپيوتر از جمله دروس اصلي گرايش مخابرات محسوب مي‌شوند.

گرايش کنترل
مهندسي کنترل و هدايت موشک‌ها
اگر بخواهيم يک تعريف کلي از کنترل ارائه دهيم، مي‌توانيم بگوييم که هدف اين علم، کنترل متغيرهاي اساسي سيستم (که متغيرهاي خروجي مي تواند تنها بخشي از اين متغيرها باشد) بر مبناي برخي ملاکهاي مطلوب مي باشد. اين ملاکها مي تواند شامل سرعت، زمان، مصرف سوخت و … باشد. به عنوان يک مثال ساده مي توان کنترل زمان اوج گيري يک هواپيماي جنگنده را در نظر گرفت. زاويه پره ها، ميزان سوخت تزريقي و ساير متغيرهاي تاثيرگذار بايستي با روشهاي رياضي محاسبه شده تا بتوان به خوبي اين زمان را کاهش داد.
کنترل، در پيشرفت علوم ديگر نقش ارزنده‌اي را ايفا مي‌کند. به طور کلي مي‌توان گفت مهندسي کنترل حلقه اتصال ميان مهندسي برق و رشته هاي ديگر مي باشد. علاوه بر نقش کليدي در فضاپيماها و هدايت موشک‌ها و هواپيماها، به صورت بخش اصلي و مهمي از فرآيندهاي صنعتي و توليدي نيز درآمده است.
به کمک اين علم مي‌توان به عملکرد بهينه سيستم‌هاي پويا، بهبود کيفيت و ارزان‌تر شدن فرآورده‌هاي توليدي، گسترش ميزان توليد، ماشيني کردن بسياري از عمليات تکراري و خسته‌کننده دستي و نظاير آن دست يافت. هدف سيستم کنترل عبارت است از کنترل خروجي‌ها به روش معين به کمک ورودي‌ها از طريق اجزاي سيستم کنترل که مي‌تواند شامل اجزاي الکتريکي، مکانيکي و شيميايي به تناسب نوع سيستم کنترل باشد.
گرايش الکترونيک
مدارهاي پيچيده الکترونيکي
الکترونيک علمي است که به بررسي حرکت الکترون در خلاء در مواد رسانا و يا نيمه رسانا و اثرات و کاربردهاي آن مي‌پردازد. با توجه به اين تعريف، مهندس الکترونيک در زمينه ساخت قطعات الکترونيک و کاربرد آن در مدارها، فعاليت مي‌کند.
به عبارت ديگر، زمينه فعاليت مهندسي الکترونيک را مي‌توان به دو شاخه اصلي “ساخت قطعات و کاربرد مداري قطعه” و “طراحي مدارهاي الکتريکي” تقسيم کرد.
تکنيک پالس، الکترونيک ۳، ميکروپروسسور، معماري کامپيوتر، مدارهاي مخابراتي، فيزيک مدرن و فيزيک الکترونيک از جمله دروس اصلي گرايش الکترونيک محسوب مي‌شوند.
گرايش مخابرات
يک رادار مخابراتي
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه‌اي به نقطه ديگر است که اين اطلاعات
مي‌تواند صوت، تصوير يا داده‌هاي کامپيوتري باشد.
مخابرات، گرايشي از مهندسي برق است که در حوزه ارسال و دريافت اطلاعات از روش‌هاي موجي و مخابراتي فعاليت مي‌کند. گرايش مخابرات با ارائه نظريه‌ها و مباني لازم جهت ايجاد ارتباط بين دو يا چند کاربر، انجام عملي فرايندها را به طور بهينه ممکن مي‌سازد.
مخابرات از دو مبحث عمده يعني ميدان و سيستم تشکيل مي‌شود.
در مبحث ميدان، مهندسان با مفاهيم ميدان‌هاي مغناطيسي، امواج، ماکروويو، آنتن و غيره آشنا مي‌شوند تا بتوانند مناسبترين وسيله را براي انتقال موجي از نقطه‌اي به نقطه ديگر پيدا کنند.
در مبحث سيستم، نيز مهندسان با طراحي فليترهاي مختلف که مي‌توانند امواج مزاحم شامل صوت يا پارازيت را از امواج اصلي تشخيص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلي را از آنتن دريافت کنند به فعاليت مي‌پردازند.
مخابرات ۲، ميدان و امواج، الکترونيک ۳، مدارهاي مخابراتي ، آنتن‌ها و انتشار امواج، مايکروويو، اصول ميکروکامپيوتر از جمله دروس اصلي گرايش مخابرات محسوب مي‌شوند.
گرايش کنترل
مهندسي کنترل و هدايت موشک‌ها
اگر بخواهيم يک تعريف کلي از کنترل ارائه دهيم، مي‌توانيم بگوييم که هدف اين علم، کنترل متغيرهاي اساسي سيستم (که متغيرهاي خروجي مي تواند تنها بخشي از اين متغيرها باشد) بر مبناي برخي ملاکهاي مطلوب مي باشد. اين ملاکها مي تواند شامل سرعت، زمان، مصرف سوخت و … باشد. به عنوان يک مثال ساده مي توان کنترل زمان اوج گيري يک هواپيماي جنگنده را در نظر گرفت. زاويه پره ها، ميزان سوخت تزريقي و ساير متغيرهاي تاثيرگذار بايستي با روشهاي رياضي محاسبه شده تا بتوان به خوبي اين زمان را کاهش داد.
کنترل، در پيشرفت علوم ديگر نقش ارزنده‌اي را ايفا مي‌کند. به طور کلي مي‌توان گفت مهندسي کنترل حلقه اتصال ميان مهندسي برق و رشته هاي ديگر مي باشد. علاوه بر نقش کليدي در فضاپيماها و هدايت موشک‌ها و هواپيماها، به صورت بخش اصلي و مهمي از فرآيندهاي صنعتي و توليدي نيز درآمده است.
به کمک اين علم مي‌توان به عملکرد بهينه سيستم‌هاي پويا، بهبود کيفيت و ارزان‌تر شدن فرآورده‌هاي توليدي، گسترش ميزان توليد، ماشيني کردن بسياري از عمليات تکراري و خسته‌کننده دستي و نظاير آن دست يافت. هدف سيستم کنترل عبارت است از کنترل خروجي‌ها به روش معين به کمک ورودي‌ها از طريق اجزاي سيستم کنترل که مي‌تواند شامل اجزاي الکتريکي، مکانيکي و شيميايي به تناسب نوع سيستم کنترل باشد.
امروزه با توسعه صنايع کوچک و بزرگ در کشور، فرصت‌هاي شغلي زيادي براي مهندسين برق فراهم شده‌است و اگر مي‌بينيم که با اين وجود بعضي از فارغ التحصيلان اين رشته بيکار هستند، به دليل اين است که اين افراد يا فقط در تهران دنبال کار مي‌گردند و يا در دوران تحصيل به جاي يادگيري عميق دروس و در نتيجه کسب توانايي‌هاي لازم، تنها واحدهاي درسي خود را گذرانده‌اند.
همچنين يک مهندس خوب بايد، کارآفرين باشد يعني به دنبال استخدام در موسسه يا وزارتخانه‌اي نباشد بلکه به ياري آگاهي‌هاي خود، نيازهاي فني و صنعتي کشور را يافته و با طراحي سيستم‌ها و مدارهاي خاصي اين نيازها را برطرف سازد. کاري که بعضي از فارغ التحصيلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نيز بوده‌اند.
اگر يک فارغ التحصيل برق داراي توانايي‌هاي لازم باشد، با مشکل بيکاري روبرو نخواهد شد. در حقيقت امروزه مشکل اصلي اين است که بيشتر فارغ التحصيلان توانمند و با استعداد اين رشته به خارج از کشور مهاجرت مي‌کنند و ما اکنون با کمبود نيروهاي کارآمد در اين رشته روبرو هستيم.
وضعيت ادامه تحصيل
فارغ التحصيل در مقطع کارشناسي برق که مدرک خود را در يکي از چهار گرايش الکترونيک، مخابرات، قدرت و کنترل مي‌گيرد، مي‌تواند در يکي از اين گرايشها (اختياري) يا رشته‌اي که برق زير مجموعه‌اي براي آن تعريف شده، ادامه تحصيل نمايد.
اين رشته به صورت: مهندسي برق – الکترونيک، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرايش‌هاي: ميدان، سيستم، موج، رمز، مايکرونوري) برق- کنترل، مهندسي پزشکي (گرايش بيوالکتريک)، مهندسي هسته‌اي (دو گرايش مهندسي راکتور و مهندسي پرتو پزشکي، مهندسي کامپيوتر (معماري کامپيوتر، هوش مصنوعي و رباتيک) است. براي تحصيل در مقطع دکتراي تخصصي، مي‌توان، در هر يک از زيرشاخه‌هاي تخصصي‌تر گرايشهاي ياد شده ميزان مورد نياز واحدها را اخذ کرد و رساله دکتري را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است اين زير شاخه‌ها، گرايشهاي تخصصي تر اين چهار گرايش است. امکان ادامه تحصيل در کليه گرايشهاي ياد شده در مقطعهاي کارشناسي ارشد و تا حد زيادي در دوره دکتري، در داخل کشور وجود خواهد داشت. رشته برق به دليل کاربردي بودن آن در بسياري از علوم مهندسي ديگر، براي فارغ التحصيلان امکان تحصيل در بسياري گرايشها و دانشها را فراهم مي‌کند.
توضيحاتي درباره ي مهندسي الکترونيک
منهدسي الکترونيک شاخه‌اي از مهندسي برق مي‌باشد که به بررسي و استفاده از الکترون در مواد نيمه‌رسانا در جهت ساخت تجهيزات مختلف مي پردازد.
شکل پيدايش اين شاخه از دانش نوين بدين شکل مي‌باشد:
فيزيک -> فيزيک الکتريسيته و مغناطيس -> برق(برق ، الکترونيک و مخابرات)بعد از ظهور ترانزيستور و تحولات مربوطه:فيزيک -> فيزيک الکتريسيته و مغناطيس |
-> فيزيک کوانتم | -> برق
-> فيزيک نور | الکترونيک : . مخابرت
. فيزيک الکترونيک
. مهندسي پزشکي
. کنترل
. سخت افزار و ديجيتال
. الکترونيک
تاريخچه
البته اين روش تقسيم‌بندي در ايران معمول نيست و علت آن هم عدم آشنايي سياست‌گذاران آموزش در ايران با دانش جديدي به نام الکترونيک و عدم مطالعه تاريخچه پيدايش آن مي باشد. الکترونيک بعد از خلق ترانزيستور BJT از بخش برق جداگشت و به صورت مجزا فعاليت خود را آغاز کرد.
تا قبل از آن تفاوت چنداني بين مخابرات و برق و الکترونيک نبود. البته مخابرات در آن سالها موجود ولي وابسته به لامپهاي الکتروني و تقويت کننده‌هاي اتصال – جرقه بود که با خلق ترانزيستور برق و الکترونيک از همديگر جدا و مخابرات به حدي به الکترونيک وابسته شد که امکان رشد آن بدون الکترونيک ميسر نبود و به صورت سيستماتيک به زير مجموعه الکترونيک بدل گشت.
بايد خاطر نشان ساخت که مخابرات نيز در تحولات الکترونيک نقش به سزايي داشته اشت به طوري که طرح سيستم‌هاي پيچيده مخابراتي منجر به طراحي مدارات پيشرفته الکترونيکي(اي سي هاي مخابراتي) شده است.
زمينه‌ها
مهندسي الکترونيک تمامي سيستم‌ها و ادوات الکتريکي و الکترونيکي را در تمامي اشکال و اندازه ها طراحي، توليد، تحليل و بهبود مي بخشد.
يک مهندس االکترونيک به طراحي و ساخت مدارهاي الکترونيکي والکتريک با کارکردهاي بسيار مي پردازد.
توضيحاتي درياره ي مهندسي برق قدرت
مهندسي برق قدرت (Power engineering) يکي از زير شاخه?هاي اصلي مهندسي برق است که با سيستم?هاي قدرت به ويژه توليد, انتقال, توزيع توان الکتريکي, تبديل انرژي الکتريکي به شکل?هاي ديگر انرژي و تجهيزات الکترومکانيکي سروکار دارد. اين رشته همچنين شامل راه?اندازي و تعمير و نگهداري سيستم?هاي حرارتي برودتي و تجهيزات توليد توان الکتريکي مانند ژنراتورها و ديگر تجهيزات الکتريکي مورد استفاده در صنايع و يا ساختمان?ها بزرگ نيز مي?شود. شناسايي ديگر منابع جديد انرژي الکتريکي نيز از زير شاخه?هاي اين رشته است.
برق قدرت
همانطور که در بالا اشاره شد عمده مباحث در مهندسي برق قدرت بر توليد, انتقال و توزيع انرژي الکتريکي و برخي تجهيزات مصرف کننده انرژي الکتريکي استوار است, که اين خود شامل ترانسفورماتورها, ژنراتورها, موتورهاي الکتريکي و تجهيزات الکترونيک قدرت است.در بسياري از کشورهاي جهان, دولت شبکه?اي الکتريکي را به منظور اتصال کليه مولدها و مصرف کننده?هاي الکتريکي راه?اندازي مي?کند. اين شبکه در اصطلاح “power grid” ناميده مي?شود. به وسيله اين شبکه مصرف کننده?هاي الکتريکي مي?توانند بدون متحمل شدن سختي?ها و هزينه?هاي مربوط به توليد برق به صورت جداگانه, برق را از شبکه خريداري نمايند. در اين ميان يکي از وظايف مهندسين برق قدرت, طراحي و نگهداري شبکه?هاي الکتريکي و مصرف کننده?هاي متصل شده به شبکه است. تجهيزات متصل شده به شبکه الکتريکي دراصطلاح “on-grid” ناميده مي?شوند. اين تجهيزات مي?توانند به شبکه, توان الکتريکي تزريق کرده يا برعکس از آن توان دريافت کنند يا حتي, هر دو کار را با هم انجام دهند.مهندسين قدرت, فعاليت?هايي را در زمينه?ي تجهيزات جداي از شبکه يا تجهيزات “off-grid” نيز انجام مي?دهند. دليل استفاده نکردن از شبکه دراين نوع مصرف کننده?ها عموماً ثابت نبودن اين مصرف کننده?هاست به صورتي که هزينه اتصال براي آنها در هر جابه?جايي, امکان وصل به شبکه را براي آنها غير ممکن مي?کند.
امروزه بيشتر شبکه?هاي الکتريکي از توان الکتريکي به صورت سه فاز متناوب استفاده مي?کنند که دليل اصلي اين انتخاب سهولت در توليد, انتقال و توزيع انرژي الکتريکي بدين صورت است. البته معمولاً در مصرف کننده?هاي کوچک توزيع به صورت تک فاز صورت مي?گيرد که اين به دليل ضروري نبودن وجود سه فاز و همچنين ايمني بيشتر براي اين مصرف کننده?هاست. با اين وجود در صنايع و مصرف کننده?هاي توان بالا براي بالا بردن بهره? بري و استفاده از موتورهاي سه فاز, انرژي الکتريکي به صورت سه فاز توزيع مي?شود.نقش ترانسفورماتور در سيستم?هاي انتقال بسيار حساس است چراکه ترانسفورماتور بهترين راه ممکن براي رسيدن به ولتاژهاي بالاتر, قبل از خطوط انتقال است. افزايش ولتاژ به وسيله ترانسفورماتور به کاهش جريان مي?انجامد و طبق قانون توان الکتريکي (توان برابر مجزور جريان در مقاومت الکتريکي) با کاهش جريان تا حد امکان مي?توان تلفات را تا حد قابل ملاحظه?اي کاهش داد, بنابراين افزايش حداکثري ولتاژ در خطوط انتقال به کاهش تلفات و درنتيجه افزايش بهره وري خطوط انتقال مي?انجامد.
بنا به دلايل گفته شده در بالا, پست?هاي تغيير ولتاژ در سراسر شبکه?هاي الکتريکي وجود دارند. اين پست?ها ولتاژ را در نزديکي مولدها افزايش داده و سپس با نزديک شدن به مناطق مسکوني و يا مصرف کننده?ها براي ايمني مصرف کننده دوباره ولتاژ را در چند مرحله کاهش مي?دهند.
اجزا
مهندسي قدرت معمولاً به سه زير شاخه اصلي تقسيم مي?شود:
توليد
توليد انرژي الکتريکي
توليد انرژي الکتريکي فرآيندي است که درطول آن ديگر شکل‌هاي انرژي به انرژي الکتريکي تبديل مي‌شوند. براي انجام اين فرآيند راه‌هاي متعددي وجود دارد. از تبديل الکترومکانيکي معمولا در مواردي استفاده مي‌شود که منبع انرژي زغال سنگ (نيروگاه سوخت فسيلي), نفت, گاز طبيعي, اورانيوم(انرژي هسته‌اي), جريان آب يا جريان باد باشد و در تمام اين موارد به جز انرژي بادي براي تبديل انرژي مکانيکي به انرژي الکتريکي از ژنراتورهاي سنکرون AC که به توربين بخار, گازي يا آبي متصل هستند استفاده مي‌شود. استفاده از اين نوع ژنراتورها داراي فوايد بالايي است که استفاده از آنها را در بيشتر صنايع بزرگ توليد برق رايج کرده است.
هزينه‌هاي توليد انرژي الکتريکي در بيشتر روش‌ها به طور مشخص تابعي از قيمت سوخت
مصرفي و بهر‌وري در نيروگاه است. بهره‌وري در نيروگاه نيز تا حدود زيادي تابع نوع ژنراتورها يا ميزان دماي توليدي در کوره است.
امروزه دانشمندان به دنبال راه‌ها و منابع جديد براي توليد انرژي الکتريکي هستند با جيگزيني اين منابع وابستگي قيمت انرژي الکتريکي به قيمت سوخت را کاهش دهند.

انتقال
انتقال انرژي الکتريکي
شاخه انتقال شامل جابجايي توان در طول مسيرهاي معمولاطولاني مي?شود. اين مسير طولاني, فاصله محل توليد تا نزديکي محل مصرف است. انتقال معمولاً طوري صورت مي?پذيرد که ولتاژ در طول خطوط انتقال از ولتاژ محل مصرف کننده يا توليد کننده بيشتر باشد. شاخه انتقال همچنين شامل اتصال شبکه?هاي برق?رساني مختلف با سيستم?هاي متفاوت, بين چند شرکت توليدکننده برق, چند استان يا ايالت و يا چند کشور مي?شود.
توزيع
توزيع انرژي الکتريکي
توزيع انرژي الکتريکي در واقع دريافت برق از شبکه انتقال و رساندن آن به مصرف کننده?هاست. تبديل ولتاژ وارد شده به سيستم توزيع به ولتاژ مورد نياز مصرف کننده?ها نيز در حوزه توزيع برق قرار مي?گيرد.

دیدگاه شما

( الزامي )

(الزامي)