معرفی رشته مهندسی برق
رشته مهندسی برق یکی از رشته های پرطرفدار در میان داوطلبان کنکور رشته ی ریاضی در زیر گروه یک است و در طی سالهای گذشته جز انتخاب های اول نفرات برتر کنکور بوده است.
در این نوشته به معرفی اجمالی رشته مهندسی برق و گرایش های مختلف آن، توانایی های مورد نیاز در این رشته و بازار کار آن می پردازیم.
رشته مهندسی برق یکی از زیرمجموعه های گروه فنی و مهندسی است که دانشجویان می توانند به تحصیل در آن بپردازند. رشته مهندسی برق علم تحلیل پدیده های فیزیکی مانند بار الکتریکی و جریان الکتریکی، مقاومت ها و مانند آن ها است.
می توان رشته مهندسی برق را به دو دسته عمده تقسیم کرد:
- بررسی و طراحی سیستم های انتقال و تبدیل انرژی الکتریکی
- بررسی و طراحی سیستم های الکترونیکی برای پردازش و انتقال اطلاعات نظیر کامپیوترها، سیستم های مخابراتی، مدارهای مجتمع و … .
محور اصلی فعالیت‌های مهندسی برق، تبدیل یک سیگنال به سیگنال دیگر است. این سیگنال ممکن است شکل موج ولتاژ یا شکل موج جریان و یا ترکیب دیجیتالی یک بخش از اطلاعات باشد.
رشته مهندسی برق علاوه بر تسلط بر مفاهیم فیزیک الکتریسته و مغناطیس، نیازمند توانایی و تسلط زیاد بر ریاضیات و محاسبات می باشد. بنابراین این رشته مناسب داوطلبانی ست که در دروس ریاضی و فیزیک کاملا مسلط باشند.
رشته برق دارای ۴ گرایش اصلی برق مخابرات، برق قدرت، برق کنترل و برق الکترونیک است.
دروس مشترک در گرایش‌های مختلف مهندسی برق به این شرح می باشد:
ریاضی، معادلات دیفرانسیل، برنامه‌سازی کامپیوتر، محاسبات عددی، فیزیک، کارگاه عمومی، کارگاه برق، زبان تخصصی، نقشه‌کشی صنعتی، ریاضی مهندسی، مدارهای الکتریکی، اندازه‌گیری الکتریکی، الکترومغناطیس، الکترونیک، ماشین‌های الکتریکی، مدارهای منطقی، تجزیه و تحلیل سیستم‌ها، سیستم‌های کنترل خطی، بررسی سیستم‌های قدرت، مخابرات، پروژه کارشناسی، کارآموزی.
طی سال های گذشته بعضی زیرگرایش‌ها به دلیل گسترده بودن از گرایش اصلی جدا شدند و به عنوان یک رشته دانشگاهی مستقل پذیرش دانشجو را آغاز نمودند. برای نمونه، رشته مهندسی پزشکی که زمانی زیر گرایشی از گرایش الکترونیک بود، هم اکنون از آن جدا شده است.
مهندسی برق – گرایش مخابرات
گرایش مخابرات به بررسی سیستم‌های مخابراتی به صورت سیستمی و مغناطیسی می‌پردازد و از دو گرایش میدان و سیستم تشکیل می‌شود.
در گرایش میدان، دانشجویان با مفاهیم میدان‌های مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و … آشنا می‌شوند تا بتوانند مناسب‌ترین وسیله را برای انتقال موجی از نقطه‌ای به نقطه دیگر پیدا کنند.
در گرایش سیستم نیز دانشجویان فرا می‌گیرند که چگونه سیگنال‌ها را از شکلی به شکل دیگر تبدیل کنند. همچنین یکی از فعالیت‌های عمده مهندسی مخابرات گرایش سیستم، طراحی فیلترهای مختلفی است که می‌توانند امواج مزاحم شامل نویز یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص دهند و آنها را حذف کنند و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت نمایند.
در این گرایش نحوه انتقال اطلاعات در سیستم‌های مختلف مخابراتی بررسی می‌شود. به عنوان مثال، در گرایش مخابرات نحوه انتقال اطلاعات از آنتن منازل به شرکت مخابرات بررسی می‌شود. می‌توان گفت که یک مهندس مخابرات عموما روی ارسال و دریافت اطلاعات تحقیق و پژوهش انجام می‌دهد و سیستم‌های مورد نیاز را معرفی و طراحی می‌کند.
دروس تخصصی گرایش مخابرات:
الکترونیک (تخصصی)، مدارهای مخابراتی، مخابرات ، فیلترها و سنتز مدارها، میدان‌ها و امواج، آنتن، مایکروویو، سیستم‌های انتقال ، اصول میکروکامپیوتر. (بسیاری از درس‌های این رشته همراه با آزمایشگاه است).
مهندسی برق – گرایش الکترونیک:
مهندسی برق در گرایش الکترونیک به دو زیربخش عمده تقسیم می‌شود:
بخش اول میکروالکترونیک است که شامل فیزیک الکترونیک، طراحی و ساخت قطعات از ساده‌ترین تا پیچیده‌ترین آنها است.
بخش دوم مدار و سیستم نامیده می‌شود و هدف آن طراحی و ساخت سیستم‌ها و تجهیزات الکترونیکی با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان میکروالکترونیک می‌باشد؛ مانند بسیاری از دستگاه‌های الکتریکی از جمله سیستم پمپ مصنوعی تأمین کننده ضربان قلب، سیستم حفاظت در یک نیروگاه برق و یا سیستم هدایت اتوماتیک یک هواپیما و … .
در این گرایش همه چیز بر اساس حرکت الکترون‌ها است. شاید به همین دلیل این گرایش را الکترونیک نامیده‌اند.
گرایش الکترونیک در واقع رابط بین تمام گرایش های مهندسی برق است. اگر شخصی بخواهد وارد چنین گرایشی شود نیاز دارد که در زمینه‌های مختلفی اطلاعات داشته باشد. در گرایش الکترونیک به بررسی و طراحی و ساخت مدارات الکترونیکی پرداخته می‌شود.
یک مهندس الکترونیک طرح‌هایی که مهندسین کنترل و مخابرات به صورت سیستمی طراحی می‌کنند را باید به صورت مداری طراحی کند و پس از انجام شبیه‌سازی به ساخت آن بپردازد. در این گرایش، یادگیری نرم‌افزار مهمترین نکته است. یک مهندس الکترونیک خوب برای موفقیت باید حتما با نرم‌افزارهای مختلفی در زمینه طراحی مدارات آشنا باشد.
دروس تخصصی گرایش الکترونیک:
فیزیک مدرن، فیزیک الکترونیک، الکترونیک صنعتی، تکنیک پالس، معماری کامپیوتر، میکروپروسسور، مدارهای مخابراتی، پروژه آزمایشگاه الکترونیک.(بسیاری از درس‌های این رشته همراه با آزمایشگاه است.)
مهندسی برق – گرایش قدرت:
در میان گرایش های رشته مهندسی برق، قدرت قدیمی‌ترین گرایش این رشته محسوب می شود. در گرایش قدرت به بررسی سیستم‌های انتقال و توزیع برق پرداخته می‌شود. به بیان خیلی ساده، یک مهندس قدرت باید روی نحوه انتقال و توزیع برق از منبع آن (یعنی نیروگاهها) به قسمت‌های مختلف، اشراف کامل داشته باشد.
امروزه گرایش قدرت به زیرشاخه‌های گوناگونی تقسیم شده است. از مهمترین شاخه‌های این گرایش، می‌توان به ماشین‌های الکتریکی (که غالبا به بررسی موتورها و ژنراتورها می‌پردازد)، سیستم‌های قدرت و فشار قوی (در زمینه طراحی و نحوه انتقال و توزیع) و الکترونیک قدرت (که در واقع ترکیبی از گرایش الکترونیک در گرایش قدرت است) اشاره کرد.
به بیان ساده، می‌توان مهندسی برق گرایش قدرت را اینگونه تعریف کرد: گرایش قدرت یعنی کار با قسمتی از برق که قدرت بالایی دارد (چه در ولتاژ بالا و چه در جریان بالا).
هدف اصلی مهندسین این گرایش، تولید برق در نیروگاهها، انتقال برق از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبکه‌های شهری و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و کارخانجات است. بنابراین یک مهندس قدرت باید به روش‌های مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستم‌های توزیع آشنا باشد. دانشجویان این رشته در شاخه تولید با انواع نیروگاه‌های آبی، گازی، سیکل ترکیبی و … آشنا می‌شوند. در بخش انتقال و توزیع نیز روش‌های مختلف انتقال برق اعم از کابل‌های هوایی و زیرزمینی را مطالعه می‌کنند.
دروس تخصصی گرایش قدرت:
ماشین‌های الکتریکی تخصصی، حفاظت و رله، تأسیسات، تولید و نیروگاه، عایق و فشار قوی، ماشین‌های مخصوص.
مهندسی برق – گرایش کنترل:
کنترل فقط در مهندسی برق مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، در شاخه‌های دیگری از علوم مهندسی و حتی علوم انسانی نیز کاربرد دارد. هدف این گرایش در مهندسی برق، کنترل خروجی‌های یک سیستم بر مبنای ورودی‌های آن و با توجه به شرایط ویژه و نکات مورد نظر طراحی آن سیستم است. در کل هدف مهندسی کنترل، طراحی سیستمی است که بتواند عملکرد یک دستگاه را در حد مطلوب حفظ کند. خودکار کردن یا اتوماتیک کردن خط تولید، یکی دیگر از فعالیت‌های مهندسی کنترل است.
در واقع یک مهندس کنترل باید سیستم‌هایی را طراحی کند که یک سیستم برقی را بتواند به خوبی کنترل کند و با توجه به نیاز سیستم الکتریکی و الکترونیکی پایدار بماند (البته در برخی موارد نیاز است که سیستم ناپایدار شود).
این گرایش نیازمند اطلاعات خوب در زمینه ریاضیات است. گرایش کنترل تا حد زیادی با ریاضیات سر و کار دارد و به همین منظور اشخاصی که وارد این گرایش می‌شود تا حدی از برق دور خواهند شد.
نکته مهم دیگری که باید به آن اشاره کرد، این موضوع است که تمام سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی نیازمند یک قسمت کنترلی هستند و این قسمت از مهمترین بخش‌های هر یک از این سیستم‌ها است. به همین منظور، یک مهندس کنترل باید در طراحی این قسمت تمام دقت خود را به کار گیرد.
دروس تخصصی گرایش کنترل:
الکترونیک صنعتی، اصول میکروکامپیوترها، ترمودینامیک، سیستم‌های کنترل دیجیتال و غیرخطی، جبر خطی، سیستم‌های کنترل پیشرفته، مبانی تحقیق در عملیات، مکانیک سیالات، ابزار دقیق. (بسیاری از درس‌های این رشته همراه با آزمایشگاه است(.
از میان دروس تخصصی کنکور ریاضی، درس ریاضی با ضریب 4 مهم ترین درس برای قبولی در زیرشاخه های مهندسی برق محسوب می شود.
اما برای قبولی در دانشگاههای دولتی، تمام دروس به یک اندازه حائز اهمیت هستند. توصیه ی همیشگی ما این است که هیچ درسی را در کنکور حذف نکنید.
به یاد داشته باشید برای این که در بهترین رشته و بهترین دانشگاه پذیرفته شوید باید بهترین باشید.
