Czym zajmuje się inżynier elektryk?

Historia elektrotechniki sięga końca XIX wieku i jest jedną z nowszych gałęzi inżynierii. Dziedzina elektroniki narodziła się wraz z wynalezieniem lampy próżniowej z diodami termionowymi w 1904 roku przez Johna Ambrose’a Fleminga i była podstawą całej elektroniki, w tym radia, telewizji i radaru, aż do połowy XX wieku.

Do najważniejszych pionierów elektrotechniki należą Thomas Edison (żarówka elektryczna), George Westinghouse (prąd zmienny), Nikola Tesla (silnik indukcyjny), Guglielmo Marconi (radio) i Philo T. Farnsworth (telewizja). Innowacyjne pomysły i koncepcje zostały przekształcone w praktyczne urządzenia i systemy, które utorowały drogę do tego, co mamy i używamy dzisiaj.

Inżynierowie elektrycy pracują nad różnymi projektami, takimi jak komputery, roboty, telefony komórkowe, karty, radary, systemy nawigacji, okablowanie i oświetlenie w budynkach oraz inne rodzaje systemów elektrycznych.

Coraz częściej inżynierowie elektrycy polegają na systemach projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) do tworzenia schematów i układania obwodów, a także używają komputerów do symulacji działania urządzeń i systemów elektrycznych.

Inżynierowie elektrycy pracują w różnych branżach, a wymagane umiejętności również się różnią. Te umiejętności mogą obejmować zarówno podstawową teorię obwodów, jak i umiejętności wymagane na stanowisku kierownika projektu. Narzędzia i sprzęt, których może potrzebować inżynier elektryk, są również zmienne i mogą obejmować od prostego woltomierza, przez najwyższej klasy analizator, po zaawansowane oprogramowanie do projektowania i produkcji.

Praca inżyniera elektryka może wymagać:

• Ocena systemów elektrycznych, produktów, komponentów i aplikacji
• Projektowanie i prowadzenie programów badawczych
• Stosowanie wiedzy o elektryczności i materiałach
• Potwierdzanie możliwości systemu i komponentów poprzez projektowanie metod testowania i właściwości
• Opracowywanie produktów elektrycznych poprzez badanie wymagań klientów.
• Badanie i testowanie metod i materiałów produkcji i montażu
• Rozwijanie procesów produkcyjnych poprzez projektowanie i modyfikowanie sprzętu
• Zapewnienie jakości produktu poprzez projektowanie metod testów elektrycznych
• Testowanie gotowych produktów i możliwości systemu
• Przygotowywanie raportów o produktach przez zbieranie, analizowanie i podsumowywanie informacje i trendy
• Dostarczanie informacji inżynierskich poprzez odpowiadanie na pytania i prośby
• Utrzymanie reputacji produktu i firmy poprzez przestrzeganie przepisów federalnych i stanowych.
• Utrzymywanie bazy danych produktów przez pisanie programów komputerowych i wprowadzanie danych

Istnieje wiele podkategorii elektrotechniki. Niektórzy inżynierowie elektrycy specjalizują się wyłącznie w jednej podkategorii, podczas gdy inni specjalizują się w połączeniu podkategorii.

Najpopularniejsze podkategorie to:

Inżynier elektronik
Inżynierowie elektronicy badają, projektują, tworzą i testują systemy i komponenty elektroniczne do wykorzystania w takich dziedzinach jak telekomunikacja, akustyka, naprowadzanie w przestrzeni kosmicznej i sterowanie napędem lub przyrządy i sterowanie. Ta kariera jest bardzo podobna do kariery inżyniera elektryka – obie kariery są używane zamiennie w Stanach Zjednoczonych. Główną różnicą jest specjalizacja. Podczas gdy elektrycy zajmują się całymi systemami elektrycznymi, inżynierowie elektronicy doskonalą mniejsze części, takie jak pojedyncze komputery, obwody elektroniczne, rezystory, kondensatory, cewki indukcyjne, tranzystory i diody oraz wykorzystują swoją wiedzę z teorii elektroniki i właściwości materiałów.

Inżynier mikroelektroniki
Mikroelektronika to poddziedzina elektroniki i dotyczy badań i mikrofabrykacji bardzo małych konstrukcji elektronicznych i komponentów obwodów, zwykle wykonanych z materiałów półprzewodnikowych. Wiele elementów o normalnej konstrukcji elektronicznej jest również dostępnych w ekwiwalencie mikroelektronicznym, który może obejmować tranzystory, kondensatory, cewki indukcyjne, rezystory, diody, izolatory i przewodniki. Inżynierowie mikroelektroniki używają specjalistycznego sprzętu i unikalnych technik okablowania, takich jak łączenie przewodów, ze względu na niezwykle mały rozmiar komponentów, wyprowadzeń i podkładek. W miarę doskonalenia technik skala elementów mikroelektronicznych stale się zmniejsza, dlatego wpływ właściwości obwodów, takich jak połączenia wzajemne, może stać się bardziej interesujący. Celem inżyniera mikroelektroniki jest znalezienie sposobów na zminimalizowanie tych „pasożytniczych” efektów przy jednoczesnym dostarczaniu mniejszych, szybszych i tańszych urządzeń.

Inżynier przetwarzania sygnału
Inżynier przetwarzania sygnału analizuje i modyfikuje sygnały cyfrowe, aby były dokładniejsze i bardziej niezawodne. Obowiązki obejmują opracowywanie, zarządzanie i aktualizowanie sygnałów cyfrowych oraz tworzenie algorytmów w celu wydajniejszego ich przetwarzania.Inżynier przetwarzania sygnału może pracować w takich obszarach, jak przetwarzanie obrazu, przetwarzanie mowy, rozpoznawanie wzorców, projektowanie chipów, projekty częstotliwości radiowych, przetwarzanie sygnałów biomedycznych oraz zastosowania kosmiczne i wojskowe, w tym komunikacja satelitarna i komórkowa. Efektywne wykorzystanie sygnałów wynika z implementacji precyzyjnych algorytmów zakodowanych w pakietach oprogramowania ze zwięzłymi krokami i wyjściami w czasie rzeczywistym. Inżynierowie muszą opracować niezbędne kroki, dostarczyć specyfikacje, zaprojektować procesor, który będzie działał jak maszyna, i przeprowadzić symulację systemu przed rozpoczęciem produkcji.

Inżynier energetyki
Inżynier energetyki, zwany także inżynierem systemów elektroenergetycznych, zajmuje się podobszarem elektrotechniki, który obejmuje wytwarzanie, przesyłanie, dystrybucję i wykorzystanie energii elektrycznej, wraz z powiązanym wyposażeniem elektrycznym. z tymi systemami (takimi jak transformatory, generatory, silniki i energoelektronika). Chociaż inżynier energetyki koncentruje się głównie na kwestiach związanych z trójfazowym zasilaniem prądu przemiennego, inny obszar zainteresowania dotyczy konwersji między zasilaniem AC i DC oraz ewolucją określonych systemów zasilania, takich jak te stosowane w elektryczne sieci kolejowe. Inżynierowie energetyki czerpią większość swoich podstaw teoretycznych z elektrotechniki.

Inżynier automatyki
Inżynieria automatyki, czyli inżynieria systemów sterowania, jest zwykle wykładana wraz z elektrotechniką na wielu uniwersytetach, a konkretnie koncentruje się na implementacji układów sterowania uzyskanych poprzez modelowanie matematyczne szerokiej gamy systemów. Ten rodzaj dyscypliny inżynierskiej wykorzystuje teorię automatyki do projektowania sterowników, które powodują, że systemy zachowują się w określony sposób, z wykorzystaniem mikrokontrolerów, programowalnych procesory sygnałowe i obwody elektryczne.Za pomocą detektorów i czujników do pomiaru wydajności wyjściowej kontrolowanego procesu i zapewniają korygującą informację zwrotną, można osiągnąć pożądaną wydajność.

Inżynier telekomunikacji
Inżynieria telekomunikacji to dyscyplina skoncentrowana na elektrotechnice i inżynierii komputerowej, która stara się wspomagać i ulepszać systemy telekomunikacyjne. Praca inżyniera telekomunikacji będzie obejmowała projektowanie podstawowych obwodów, świadczenie usług szybkiej transmisji danych oraz nadzorowanie instalacji sprzętu telekomunikacyjnego (takiego jak elektroniczne systemy przełączające, okablowanie światłowodowe, sieci IP i systemy transmisji mikrofalowej). używać asortymentu sprzętu i mediów transportowych w celu projektowania infrastruktury sieciowej (takiej jak skrętka, kable koncentryczne, światłowody) i dostarczać rozwiązania dla bezprzewodowych trybów komunikacji i przesyłania informacji, takich jak bezprzewodowe usługi telefoniczne, komunikacja radiowa i satelitarna oraz technologie internetowe i szerokopasmowe.

Inżynier oprzyrządowania
Inżynieria oprzyrządowania wywodzi się zarówno z elektrotechniki, jak i elektroniki i zajmuje się projektowaniem urządzeń pomiarowych do pomiaru ciśnienia, przepływu i temperatury. Krótko mówiąc, dziedzina ta zajmuje się pomiarami, automatyzacją i procesami sterowania, co wiąże się z głębokim zrozumieniem fizyki . Inżynierowie ds. Oprzyrządowania opracowują nowe i inteligentne czujniki, inteligentne przetworniki, technologię MEMS i technologię Blue tooth. Można znaleźć inżynierów oprzyrządowania pracujących w prawie wszystkich branżach przetwórczych i wytwórczych związanych z produkcją stali, ropy naftowej, petrochemii, energetyki i obronności.

Inżynier informatyki
Większość uniwersytetów oferuje inżynierię komputerową jako stopień, subdyscyplinę elektrotechniki lub podwójny stopień w elektrotechnice i inżynierii komputerowej. Inżynierowie komputerowi badają, projektują, rozwijają i testują systemy komputerowe i komponenty, takie jak procesory, płytki obwodów komputerowych, urządzenia pamięci, sieci i routery, mikroczipy i inne komponenty elektroniczne. Specjalizują się w takich obszarach, jak systemy cyfrowe, systemy operacyjne, sieci komputerowe itp. Inżynieria komputerowa próbuje dopasować urządzenia cyfrowe do oprogramowania, aby spełnić naukowe, technologiczne i administracyjne potrzeby biznesu i przemysłu.