ما هي الهندسة الكهربائية؟

بحكم اتساع هذا المجال وكثرة التخصصات الدارجة تحته فيصعب تعريفه تعريفاً دقيقاً، لكن هذا التعريف من أفضل ما قرأت:

هندسة الكهرباء تطلق على مجاﻻت الهندسة التي تهتم بالكهرباء والإلكترونيات والكهرومغناطيسية، وتطبيقاتها. تشمل أيضا: إنتاج الطاقة الكهربائية ونقلها، واستخدام الأجهزة الكهربية في الحسابات، التواصل، القياسات والتحكم.

في الغالب أن الطاقة الكهربائية بطبيعتها المجردة طاقة خطرة وغير مفيدة ما لم نقم بتحويلها إلى شكل آخر من أشكال الطاقة ، لكن الطاقة بأشكالها الأخرى لا يمكن نقلها والتحكم بها بفعالية كما هو الحال مع الطاقة الكهربائية ، هنا تبرز أهمية المهندس الكهربائي الذي يقوم بتصميم وتنفيذ و صيانة ومراقبة الأجهزة والأنظمة التي تؤهلنا للاستفادة من الطاقة الكهربائية وتحويلها إلى أشكال أخرى مفيدة من الطاقة ، كالطاقة الحرارية للتدفئة أو الطاقة الميكانيكية لتدوير الآلات، كما يمكننا استعمالها لإنتاج أجهزة ووسائل آمنة ومتطورة لنقل المعلومات أو تحليلها وعرضها أو حتى للتسلية.

ما هي طبيعة الدراسة ، طبيعة المواد ، طريقة الدراسة؟

يجب أن تعلم أن الهندسة الكهربائية فرع من فروع الفيزياء ، وأغلب الظواهر الفيزيائية يتم تحليلها ووصفها على شكل معادلات رياضية حتى يسهل فهمها والتعامل معها ، لذلك يجب عليك أولاً أن تبدأ بدراسة الرياضيات والفيزياء (وربما الكيمياء) قبل كل شيء حتى تتسلح بالمتطلبات والأدوات التحليلية اللازمة لدراسة مواد الهندسة الكهربائية ، بعد ذلك ستقوم بدراسة بعض مواد الهندسة العامة التي يشترك معك فيها طلاب الهندسة من الأقسام المختلفة (كالميكانيكية) ، هذه المواد متنوعة فمنها ما يختص بالرسم الهندسي والبرمجة والأساسيات الهندسية ، ثم تدخل أخيراً في الهندسة الكهربائية فتدرس أساسيات الدوائر الكهربائية والتصميم المنطقي والكهرومغناطيسية ومعالجة الإشارات (الموجات)، وتتعرف أيضاً على الترانزستور الذي تقوم عليه كل الأجهزة الإلكترونية حالياً – درست أغلب هذه المبادئ بشكل مبسط جداً في الصف الثالث الثانوي - ثم تدرس مواد عامة من كل مسار (تخصص دقيق) في الهندسة الكهربائية ، بعدها ستختار المسار الذي تميل إليه وتكمل دراستك فيه.

ماهي التخصصات الدقيقة في الهندسة الكهربائية؟

توجد تخصصات عديدة تدخل تحت مسمى الهندسة الكهربائية لكن يمكن فصلها في مجالين رئيسيين يضمّان كل تلك التخصصات، المجالين هما:
كهرباء الجهد العالي:

الجهد هو مقياس كهربائي مهم جدا ويقاس بوحدة الـ(فولت) الشهيرة، الجهد العالي يبدأ من الجهد الذي تستعمله في بيتك (110 – 220 فولت) مروراً بالمحطات والمولدات وانتهاءً بالأبراج التي يصل الجهد فيها إلى أكثر من 300,000 فولت!

وما يعني المهندس هنا هو كيفية توليد الطاقة ونقلها وتوزيعها على المستفيدين بأعلى فعالية ممكنة وأقل خسائر ممكنة.
كما يُعنى المهندس الكهربائي بحماية هذه الأجهزة ومراقبتها وصيانتها والتحكم بها.

هندسة القوى الكهربائية ، هندسة الآلات الكهربائية ، هندسة التحكم بالأنظمة الكهربائية، وغيرها ؛ كلها تدخل في مجال الجهد العالي.

كهرباء الجهد المنخفض:

الجهد -أو التيار- المنخفض يضم تخصصين أساسيين وهما (الإلكترونيات) و (الاتصالات) ، الإلكترونيات تعتمد على مواد شبه موصلة للتيار (مادة السليكون تحديداً) وتقوم عليها التقنية الحديثة بكل ما فيها من أجهزة وأنظمة.

وهندسة الاتصالات تُعنى بنقل البيانات عبر الموجات الكهرومغناطيسية والأسلاك من المرسل إلى المستقبل، ومعالجتها وتحليلها وتشفيرها.

هندسة الإلكترونيات ، هندسة الاتصالات ، هندسة الحاسب ، هندسة الشبكات ، الأنظمة الذكية والروبوتات ، معالجة وتحليل الموجات ، كل تلك التخصصات – وأكثر – تدخل تحت كهرباء الجهد المنخفض.



ماهي البرامج التي يستعملها ويستفيد منها المهندس الكهربائي؟

بحكم سعة هذا التخصص فستختلف البرامج تبعاً لتخصصك الدقيق:
MATLAB/SIMULINK هذا البرنامج الرائع والشهير سيكون عوناً لك في حل المسائل المعقدة وبناء البرامج ومحاكاة الأنظمة بخطوات بسيطة، هذا البرنامج ضخم جدا ولا أعتقد أن أحداً يستطيع الإلمام بكل ما فيه، لكن ما يهمك هو استعماله في مجالك أو في تخصصك.
هناك برنامج آخر يستعمل لمحاكاة الأنظمة وعمل بيئات اختبارية لها وهو برنامج LabVIEW.
البرامج المختصة بالرسم الهندسي وأشهرها أوتوكاد AutoCAD .
إن كنت متخصصا في الهندسة الإلكترونية فلغة VHDL مهمة جدا لك كمصمم دوائر إلكترونية ومنطقية.
قد تكون لغة التجميع Assembly مفيدة بشكل محدود(لا أظن أن التعمق فيها مفيد في أغلب الأحيان)، لكن معرفتك للغة برمجة واحدة على الأقل (مثل C++ أو جافا أو بايثون) سيكون مفيداً لك فيما أعلم.

ماهي المجالات الوظيفية لخريجي الهندسة الكهربائية؟

كثيرة جداً ويصعب حصرها ، أغلب الشركات الكبرى تطلب هذا التخصص؛ شركات الكهرباء والإلكترونيات والاتصالات والجهات العسكرية وشركات الإنشاءات والمقاولات وشركات النفط والمعادن …، الجميع تقريباً يحتاج إلى المهندسين الكهربائيين.

كيف تعرف أن الهندسة الكهربائية تصلح لك؟

إذا كنت تحب التقنية وتحاول أن تفهم كيف تعمل الأجهزة الكهربائية والإلكترونية.
إذا كنت تحب مجال الرادارات والمستشعرات والأجهزة اللاسلكية والشبكات.
إذا كنت تحب الفيزياء والمنطق والإحصاء.
إذا كنت تريد التعمق في مجالات إنتاج الطاقة والمولدات الكهربائية والطاقة المتجددة.
إذا كنت تحب تحليل الموجات (الصوت والصورة وغيرها) ومعالجتها وتنقيحها وتشفيرها.
إذا كنت تحب الروبوتات والأنظمة التقنية الذكية الموجودة في السيارات والجوالات وغيرها.