วิศวกรรมไฟฟ้าเป็นหนึ่งในสาขาใหม่ของวิศวกรรมและย้อนกลับไปในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 มันเป็นสาขาของวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีไฟฟ้า วิศวกรไฟฟ้าทำงานบนส่วนประกอบอุปกรณ์และระบบที่หลากหลายตั้งแต่ไมโครชิปเล็ก ๆ ไปจนถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถานีพลังงานขนาดใหญ่
การทดลองในช่วงต้นด้วยไฟฟ้ารวมถึงแบตเตอรี่ดั้งเดิมและค่าคงที่ อย่างไรก็ตามการออกแบบการก่อสร้างและการผลิตอุปกรณ์และระบบที่มีประโยชน์เริ่มต้นขึ้นด้วยการใช้งานกฎการเหนี่ยวนำของ Michael Faradayซึ่งเป็นหลักระบุว่าแรงดันไฟฟ้าในวงจรเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กผ่านวงจร กฎหมายนี้ใช้กับหลักการพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามอเตอร์ไฟฟ้าและหม้อแปลง การถือกำเนิดของยุคสมัยใหม่ถูกทำเครื่องหมายด้วยการแนะนำไฟฟ้าสู่บ้านธุรกิจและอุตสาหกรรมซึ่งทั้งหมดนี้เกิดขึ้นได้โดยวิศวกรไฟฟ้า
ผู้บุกเบิกที่โดดเด่นที่สุดในวิศวกรรมไฟฟ้ารวมถึงโทมัสเอดิสัน(หลอดไฟไฟฟ้า), George Westinghouse (กระแสสลับ),Nikola Tesla(มอเตอร์เหนี่ยวนำ)Guglielmo Marconi(วิทยุ) และ Philo T. Farnsworth (โทรทัศน์) ผู้สร้างนวัตกรรมเหล่านี้เปลี่ยนความคิดและแนวคิดเกี่ยวกับไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์และระบบที่ใช้งานได้จริงที่นำไปสู่ยุคสมัยใหม่
ตั้งแต่เริ่มต้นในช่วงต้นสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าได้เติบโตและแยกออกเป็นหมวดหมู่พิเศษหลายประเภทรวมถึงการผลิตพลังงานและระบบส่งกำลังมอเตอร์แบตเตอรี่และระบบควบคุม วิศวกรรมไฟฟ้ายังรวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งมีการแตกแขนงเป็นหมวดหมู่ย่อยจำนวนมากขึ้นเช่นระบบความถี่วิทยุ (RF), โทรคมนาคม, การตรวจจับระยะไกล, การประมวลผลสัญญาณ, วงจรดิจิตอล, เครื่องมือ, เสียง, วิดีโอและออพโตอิเล็กทรอนิกส์
สนามอิเล็กทรอนิกส์เกิดมาพร้อมกับการประดิษฐ์ท่อสูญญากาศไดโอดเทอร์โมนิคในปี 1904 โดยJohn Ambrose Fleming- ท่อสูญญากาศโดยทั่วไปทำหน้าที่เป็นแอมพลิฟายเออร์ปัจจุบันโดยการส่งสัญญาณหลายอินพุต มันเป็นรากฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดรวมถึงวิทยุโทรทัศน์และเรดาร์จนถึงกลางศตวรรษที่ 20 ส่วนใหญ่ถูกแทนที่โดยทรานซิสเตอร์ซึ่งได้รับการพัฒนาในปี 1947 ที่ Bell Laboratories ของ AT&T โดย William Shockley, John Bardeen และ Walter Brattain ซึ่งพวกเขาได้รับปี 1956รางวัลโนเบลในฟิสิกส์
วิศวกรไฟฟ้าทำอะไร?
"วิศวกรไฟฟ้าออกแบบพัฒนาทดสอบและดูแลการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าเช่นมอเตอร์ไฟฟ้าเรดาร์และระบบนำทางระบบการสื่อสารและอุปกรณ์การผลิตพลังงานระบุสำนักงานสถิติแรงงานสหรัฐ- "วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นระบบการออกอากาศและการสื่อสาร - ตั้งแต่เครื่องเล่นเพลงแบบพกพาไปจนถึงระบบการวางตำแหน่งระดับโลก (GPS)"
หากเป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริงและเป็นจริงที่ผลิตดำเนินการหรือใช้ไฟฟ้าในทุกโอกาสมันถูกออกแบบโดยวิศวกรไฟฟ้า นอกจากนี้วิศวกรอาจดำเนินการหรือเขียนข้อกำหนดสำหรับการทดสอบการทำลายล้างหรือการทำลายล้างของประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและความทนทานในระยะยาวของอุปกรณ์และส่วนประกอบ
วิศวกรไฟฟ้าในปัจจุบันออกแบบอุปกรณ์และระบบไฟฟ้าโดยใช้ส่วนประกอบพื้นฐานเช่นตัวนำคอยล์แม่เหล็กแม่เหล็กสวิตช์สวิตช์ตัวต้านทานตัวเก็บประจุตัวเหนี่ยวนำไดโอดและทรานซิสเตอร์ อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมดตั้งแต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าไฟฟ้าไปจนถึงไมโครโปรเซสเซอร์ในโทรศัพท์ของคุณใช้ส่วนประกอบพื้นฐานเหล่านี้
ทักษะที่สำคัญที่จำเป็นในด้านวิศวกรรมไฟฟ้ารวมถึงความเข้าใจในเชิงลึกเกี่ยวกับทฤษฎีไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์คณิตศาสตร์และวัสดุ ความรู้นี้ช่วยให้วิศวกรสามารถออกแบบวงจรเพื่อทำหน้าที่เฉพาะและตอบสนองความต้องการด้านความปลอดภัยความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพการใช้พลังงานและเพื่อคาดการณ์ว่าพวกเขาจะประพฤติตนอย่างไรก่อนที่จะมีการออกแบบฮาร์ดแวร์ แม้ว่าบางครั้งวงจรจะถูกสร้างขึ้นบน "ขนมปังหรอก, "หรือแผงวงจรต้นแบบที่ทำบนเครื่องจักรควบคุมตัวเลขคอมพิวเตอร์ (CNC) สำหรับการทดสอบก่อนที่จะทำการผลิต
วิศวกรไฟฟ้ากำลังพึ่งพาระบบการออกแบบคอมพิวเตอร์ (CAD) มากขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อสร้างแผนผังและจัดวางวงจร พวกเขายังใช้คอมพิวเตอร์เพื่อจำลองว่าอุปกรณ์และระบบไฟฟ้าจะทำงานได้อย่างไร การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์สามารถใช้ในการสร้างแบบจำลองกริดพลังงานแห่งชาติหรือไมโครโปรเซสเซอร์ ดังนั้นความสามารถในการใช้คอมพิวเตอร์จึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวิศวกรไฟฟ้า นอกเหนือจากการเร่งขั้นตอนการร่างแผนผังแผนผังแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และพิมพ์เขียวสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ระบบ CAD ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนการออกแบบได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายและต้นแบบอย่างรวดเร็วโดยใช้เครื่อง CNC สามารถพบรายการทักษะและความสามารถที่จำเป็นสำหรับวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ได้ที่mymajors.com-
งานวิศวกรรมไฟฟ้าและเงินเดือน
วิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ทำงานเป็นหลักในอุตสาหกรรมการวิจัยและพัฒนา บริษัท ผู้ให้บริการด้านวิศวกรรมการผลิตและรัฐบาลกลางตาม BLS โดยทั่วไปแล้วพวกเขาทำงานในบ้านในสำนักงาน แต่พวกเขาอาจต้องเยี่ยมชมเว็บไซต์เพื่อสังเกตปัญหาหรืออุปกรณ์ที่ซับซ้อนชิ้นหนึ่ง BLS กล่าว
อุตสาหกรรมการผลิตที่จ้างวิศวกรไฟฟ้า ได้แก่ ยานยนต์, ทะเล, ทางรถไฟ, การบินและอวกาศ, การป้องกัน, อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภค, การก่อสร้างเชิงพาณิชย์, แสง, คอมพิวเตอร์และส่วนประกอบ, โทรคมนาคมและการควบคุมการจราจร สถาบันของรัฐที่จ้างวิศวกรไฟฟ้ารวมถึงแผนกขนส่งห้องปฏิบัติการแห่งชาติและกองทัพ
งานวิศวกรรมไฟฟ้าส่วนใหญ่ต้องการปริญญาตรีอย่างน้อยสาขาวิศวกรรม นายจ้างหลายคนโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ให้บริการให้คำปรึกษาด้านวิศวกรรมยังต้องได้รับการรับรองจากรัฐในฐานะวิศวกรมืออาชีพ นอกจากนี้นายจ้างจำนวนมากต้องได้รับการรับรองจากสถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์(IEEE) หรือสถาบันวิศวกรรมและเทคโนโลยี(IET) การศึกษาระดับปริญญาโทมักจะจำเป็นสำหรับการส่งเสริมการจัดการและการศึกษาและการฝึกอบรมอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ทันกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอุปกรณ์ทดสอบฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์และกฎระเบียบของรัฐบาล
ณ เดือนกรกฎาคม 2014 ช่วงเงินเดือนสำหรับวิศวกรไฟฟ้าที่จบการศึกษาใหม่ที่มีปริญญาตรีอยู่ที่ $ 55,570 ถึง $ 73,908เงินเดือน- ช่วงสำหรับวิศวกรระดับกลางที่มีปริญญาโทและประสบการณ์ห้าถึง 10 ปีคือ $ 74,007 ถึง $ 108,640 และช่วงสำหรับวิศวกรอาวุโสที่มีปริญญาโทหรือปริญญาเอกและประสบการณ์มากกว่า 15 ปีคือ $ 97,434 ถึง $ 138,296 วิศวกรที่มีประสบการณ์หลายคนที่มีองศาขั้นสูงได้รับการเลื่อนตำแหน่งให้อยู่ในตำแหน่งผู้บริหารหรือเริ่มต้นธุรกิจของตนเองซึ่งพวกเขาสามารถได้รับมากขึ้น
อนาคตของวิศวกรรมไฟฟ้า
การจ้างงานของวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์คาดว่าจะเติบโต 4 เปอร์เซ็นต์ระหว่างนี้ถึงปี 2022 เนื่องจากผู้เชี่ยวชาญด้านความเก่งกาจในการพัฒนาและใช้เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ "BLS กล่าว
แอปพลิเคชันสำหรับเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่เหล่านี้รวมถึงการศึกษากะพริบไฟฟ้าสีแดงเรียกว่าสไปรต์ซึ่งลอยอยู่เหนือพายุฝนฟ้าคะนอง Victor Pasko วิศวกรไฟฟ้าที่ Penn State และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พัฒนาแบบจำลองสำหรับวิธีการที่สายฟ้าแปลก ๆ วิวัฒนาการและหายไป
วิศวกรไฟฟ้าอีกคนหนึ่ง Andrea Alùจากมหาวิทยาลัยเท็กซัสที่ออสตินกำลังศึกษาคลื่นเสียงและได้พัฒนากเครื่องเสียงเดียว- "ฉันสามารถฟังคุณได้ แต่คุณไม่สามารถตรวจจับฉันกลับมาได้คุณไม่สามารถได้ยินการปรากฏตัวของฉันได้" Alùบอก LiveScience ในบทความ 2014
และ Michel Maharbiz วิศวกรไฟฟ้าที่ University of California, Berkeley กำลังสำรวจวิธีการสื่อสารกับสมองแบบไร้สาย-
BLS กล่าวว่า "การก้าวไปอย่างรวดเร็วของนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและการพัฒนามีแนวโน้มที่จะผลักดันความต้องการสำหรับวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในการวิจัยและพัฒนาซึ่งเป็นพื้นที่ที่จำเป็นต้องมีความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมในการพัฒนาระบบการจัดจำหน่ายที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีใหม่"
