La ingeniería eléctrica - designado a veces de la ingeniería eléctrica y electrónica de - es un campo de la ingeniería que se ocupa del estudio y del uso de la electricidad, de la electrónica y del electromagnetismo . El campo primero se convirtió en una ocupación identificable en el siglo de fines del siglo diecinueve después de la comercialización del telégrafo eléctrico y de la fuente de la corriente eléctrica. El campo ahora cubre una gama de secundario-estudia incluir la energía, la electrónica, los sistemas de control, el tratamiento de señales y las telecomunicaciones .
Ingeniería eléctrica mayo o mayo no abarcar la ingeniería electrónica . Donde una distinción se hace, generalmente fuera de América, ingeniería eléctrica se considera para ocuparse de los problemas asociados a los sistemas eléctricos en grande tales como transmisión de energía y control de motor, mientras que la ingeniería electrónica se ocupa del estudio de sistemas electrónicos en reducida escala incluyendo las computadoras y los circuitos integrados . Otra manera de mirar la distinción es que los ingenieros eléctricos están referidos generalmente a usar electricidad para transmitir energía, mientras que los ingenieros electrónicos se refieren a usar electricidad para transmitir la información.
Historia
considera también: Historia la ingeniería eléctrica
La electricidad ha sido un tema del interés científico desde por lo menos el siglo XVII temprano. El primer ingeniero eléctrico era probablemente el William Gilbert que diseñó el Versorium : un dispositivo que detectó la presencia de objetos estáticamente cargados. Él era también el primer para dibujar una distinción clara entre el magnetismo y la electricidad estática y se acredita con el establecimiento de la electricidad del término. Sin embargo no era hasta el siglo XIX que investiga sobre el tema comenzado para intensificarse. Los progresos notables en este siglo incluyen el trabajo del ohmio de Jorge, que en 1827 cuantificó la relación entre la corriente eléctrica y la diferencia potencial en un conductor, Michael Faraday, el descubridor de la inducción electromágnetica en 1831, y del maxwell del vendedor de James, que en 1873 publicó una teoría unificada del magnetismo de la electricidad y en su tratado en electricidad del y del magnetismo .
Durante estos años, el estudio de la electricidad era considerado en gran parte ser un subcampo de la física . No era hasta el siglo de fines del siglo diecinueve que las universidades comenzaron a ofrecer los grados en la ingeniería eléctrica. La Universidad Tecnológica de Darmstad fundó la primera silla y la primera facultad de ingeniería eléctrica por todo el mundo en 1882. En la Universidad Tecnológica 1883 de Darmstad y la Universidad Cornell introdujo los primeros cursos del estudio del mundo en la ingeniería eléctrica y en 1885 la Universidad Londres fundó la primera silla de la ingeniería eléctrica en el Reino Unido . La universidad de Missouri estableció posteriormente el primer departamento de ingeniería eléctrica en los Estados Unidos en 1886.
Durante este período, el trabajo referente a la ingeniería eléctrica aumentó dramáticamente. En 1882, el Edison encendió (con.) la primera red en grande de la fuente eléctrica del mundo que proporcionó 110 voltios de corriente continua a cincuenta y nueve clientes en Manhattan más baja. En 1887, el Nikola Tesla archivó un número de patentes relacionadas con una forma competente de distribución de energía conocida como corriente alternada . En los años siguientes una rivalidad amarga entre Tesla y Edison, conocidos como el " Guerra del " de las corrientes ;, ocurrió sobre el método preferred de distribución. La CA substituyó eventual la C. para la generación y la distribución de energía, enorme prolongando la gama y mejorando la seguridad y la eficacia de la distribución de energía.
Los esfuerzos de los dos hicieron mucho a engineering&mdash eléctrico adicional; El trabajo de Tesla sobre los motores de inducción y los sistemas polifásicos influenció el campo por próximos años, mientras que el trabajo de Edison sobre la telegrafía y su desarrollo del teletipo común probó lucrativo para su compañía, que hizo en última instancia General Electric . Sin embargo, antes de fin de siglo XIX, otras figuras claves en el progreso de la ingeniería eléctrica comenzaban a emerger.
Progresos modernos
; Aparición de la radio y de la electrónica Durante el desarrollo de la radio, muchos científicos e inventores contribuidos al radian la tecnología y la electrónica. En sus experimentos clásicos de la frecuencia ultraelevada de 1888, el Heinrich Hertz transmitió (vía un transmisor del Chispear-boquete) y detectó las ondas de radio usar el equipo eléctrico. En 1895, Nikola Tesla podía detectar señales de las transmisiones de su laboratorio de Nueva York en West Point (una distancia de 80. En 1897, el Karl Fernando Braun introdujo el tubo catódico como parte de un osciloscopio, una tecnología de permisión crucial para la televisión electrónica . El Juan Fleming inventó el primer tubo de radio, el diodo, en 1904. Dos años más adelante, el Roberto von Lieben y el Lee De Forest desarrollaron independiente el tubo de amplificador, llamado el triodo . En el casco 1920 de Albert desarrolló el magnetrón que llevaría eventual al desarrollo del horno microondas en 1946 por la chaqueta de punto de Percy. En 1934 los militares británicos comenzaron a hacer pasos grandes hacia el radar (que también utiliza el magnetrón), bajo dirección del Dr. Wimperis que culminaba en la operación de la primera estación de radar en el Bawdsey en agosto de 1936.En el 1941 Conrado Zuse presentó el Z3, la computadora funcional y programable del mundo primer completamente -. En 1946 el ENIAC (integrador y computadora numéricos electrónicos) Juan Presper Eckert y Juan Mauchly siguió, comenzando la era computacional. El funcionamiento aritmético de estas máquinas no prohibidas los ingenieros para desarrollar totalmente nuevas tecnologías y para alcanzar nuevos objetivos, incluyendo las misiones de Apolo y el aterrizaje de luna de la NASA .
La invención del transistor en 1947 por el Guillermo B. Shockley, el Juan Bardeen y el Gualterio Brattain abrió la puerta para dispositivos más compactos y llevó al desarrollo del circuito integrado en 1958 por el Gato Kilby e independiente en 1959 por el Roberto Noyce . En el 1968 Marcian Hoff inventó el primer microprocesador en el Intel y encendió así el desarrollo de computadora personal. La primera realización del microprocesador era el Intel 4004, un procesador de 4 pedacitos desarrollado en 1971, pero solamente en 1973 hizo el Intel 8080, un procesador de 8 bits, hace el edificio del primer de computadora personal, la altaír 8800, posibles.
Educación
Los ingenieros eléctricos poseen típicamente un grado académico con un comandante en la ingeniería eléctrica. La longitud del estudio para tal grado es generalmente cuatro o cinco años y el grado terminado se pueden señalar como un soltero de la ingeniería, el soltero de la ciencia, el soltero de la tecnología o soltero de la ciencia aplicada dependiendo de la universidad. El grado incluye generalmente las unidades que cubren la física, las matemáticas, el de informática, la gestión del proyecto y asuntos específicos en la ingeniería eléctrica . Tales asuntos cubren inicialmente la mayoría, si no todas las, subdisciplinas de la ingeniería eléctrica. Los estudiantes entonces eligen especializarse en uno o más subdisciplinas hacia el final del grado.Algunos ingenieros eléctricos también eligen perseguir un grado graduado tal como un amo de la ingeniería /amo de la ciencia, un amo de la gerencia de la ingeniería, un doctor de la filosofía el grado de la ingeniería o de un ingeniero. El grado del amo y del ingeniero puede consistir en la investigación, Coursework o una mezcla de los dos. El doctor de la filosofía consiste en un componente significativo de la investigación y se ve a menudo como el punto de entrada a la academia . En el Reino Unido y los otros países europeos, el amo de la ingeniería se considera a menudo un grado de estudiante de una duración levemente más larga que el soltero de la ingeniería .
Ingenieros practicantes
En la mayoría de los países, una licenciatura en la ingeniería representa el primer paso hacia la certificación profesional y el programa de grado sí mismo es certificado por un cuerpo profesional . Después de terminar un programa de grado certificado el ingeniero debe satisfacer una gama de requisitos (requisitos incluyendo de la experiencia profesional) antes de ser certificado. Una vez que está certificado señalan al ingeniero el título del ingeniero profesional (en los Estados Unidos, el Canadá y el Suráfrica ), cargó a ingeniero (en el la India, el Reino Unido, el Irlanda y el Zimbabwe ), cargó al ingeniero profesional (en el Australia y el Nueva Zelandia ) o a ingeniero europeo (en mucha de la unión europea ).Las ventajas de la certificación varían dependiendo de la localización. Por ejemplo, en el " de Estados Unidos y de Canadá; solamente un ingeniero autorizado puede sellar el trabajo de ingeniería para el clients" público y privado;. Este requisito es hecho cumplir por el estado y la legislación provincial tal como ingenieros de de Quebec actúa. En otros países, tales como Australia, ninguna tal legislación existe. Prácticamente todos los cuerpos que certifican mantienen un código de los éticas que esperan que todos los miembros respeten cerca o la expulsión del riesgo. De esta manera estas organizaciones desempeñan un papel importante en mantener los estándares éticos para la profesión. Incluso en las jurisdicciones donde la certificación tiene poco o nada de legal concerniente trabajo, los ingenieros están conforme a la ley de contrato . En caso de que el trabajo de un ingeniero falle lo o la puede estar conforme al agravio de la negligencia y, en casos extremos, a la carga de la negligencia criminal . El trabajo de un ingeniero debe también conformarse con numeroso otras reglas y regulaciones tales como códigos técnicos de la edificación y legislación referente a la ley ambiental .
Los cuerpos profesionales de la nota para los ingenieros eléctricos incluyen a instituto de los ingenieros electrónicos eléctricos y (IEEE) y de la institución de la ingeniería y de la tecnología (IET) (que fue formada por la combinación de la institución de los ingenieros eléctricos (IEE) y de la institución de los ingenieros incorporados (IIE). El IEEE demanda producir el 30% de la literatura del mundo en la ingeniería eléctrica, tiene sobre 360.000 miembros por todo el mundo y se sostiene sobre conferencias 3. El IEE publicó 14 diarios, tenía una calidad de miembro mundial de 120.000, y demandado ser la sociedad de ingeniería profesional más grande de Europa. La obsolescencia de habilidades técnicas es una preocupación para los ingenieros eléctricos. La calidad de miembro y la participación en sociedades técnicas, revisiones regulares de periódicos en el campo y un hábito del aprendizaje continuo son por lo tanto esenciales para la habilidad que mantiene.
En países tales como Australia, Canadá y los ingenieros eléctricos de Estados Unidos componer alrededor 0.25% de la mano de obra (véase el id=" El fundamental a la disciplina es las ciencias de la física y de las matemáticas pues éstos ayudan a obtener un descripción cuantitativa cualitativa de y de cómo tales sistemas trabajarán. La mayoría del trabajo de la ingeniería implica hoy el uso de las computadoras y es corriente utilizar programas del diseño automatizado al diseñar sistemas eléctricos. Sin embargo, la capacidad de bosquejar ideas es todavía inestimable para rápidamente comunicar con otros. Aunque la mayoría de los ingenieros eléctricos entiendan la teoría de circuito básica (que es las interacciones de elementos tales como resistores, condensadores, diodos, transistores e inductores en un circuito), las teorías empleadas por los ingenieros dependen generalmente del trabajo que lo hacen. Por ejemplo, los mecánicos de Quantum y la física de estado sólido pudieron ser relevantes a un ingeniero que trabajaba en VLSI (el diseño de circuitos integrados), pero son en gran parte inaplicables a los ingenieros que trabajaban con los sistemas eléctricos macroscópicos. Incluso la teoría de circuito puede no ser relevante a una persona que diseña los sistemas de telecomunicación que utilizan componentes disponibles . Quizás las habilidades técnicas más importantes para los ingenieros eléctricos se reflejan en los programas de la universidad, que acentúan las capacidades numéricas fuertes, el conocimiento de informática y la habilidad de entender la lengua técnica y los conceptos que se relacionen con la ingeniería eléctrica. Para muchos ingenieros, el trabajo técnico explica solamente una fracción del trabajo que lo hacen. Puede también estar pasado mucho tiempo en tareas tales como discusión de ofertas con los clientes, preparación de los presupuestos y determinación de los horario de proyecto . Muchos ingenieros mayores manejan a equipo de los técnicos u otros ingenieros y para este las habilidades de la gestión del proyecto de la razón son importantes. La mayoría de los proyectos de la ingeniería implican una cierta forma de documentación y las habilidades fuertes de la comunicación escrita son por lo tanto muy importantes. Los lugares de trabajo de ingenieros eléctricos son apenas tan variados como lo hacen los tipos de trabajo ellos. Los ingenieros eléctricos pueden ser encontrados en el ambiente prístino del laboratorio de una planta de fabricación, las oficinas de una empresa consultora o en sitio en una mina . Durante su vida laboral, los ingenieros eléctricos pueden encontrarse el supervisar de una amplia gama de individuos incluyendo los informáticos de los electricistas de los científicos y otros ingenieros. considera también: la ingeniería de energía La ingeniería de energía se ocupa de la generación, de la transmisión y de la distribución de la electricidad así como el diseño de una gama de dispositivos relacionados. Éstos incluyen los motores eléctricos eléctrico de los generadores de los transformadores y la electrónica de energía . En muchas regiones del mundo, los gobiernos mantienen una red eléctrica llamada una rejilla de energía que conecte una variedad de generadores junto con usuarios de su energía. Los usuarios compran energía eléctrica de la rejilla, evitando el ejercicio costoso de tener que generar sus los propios. Los ingenieros de la energía pueden trabajar en el diseño y el mantenimiento de la rejilla de energía así como los sistemas eléctricos que conectan con ella. Tales sistemas se llaman los sistemas eléctricos de la en-rejilla del y pueden suministrar la rejilla la energía adicional, energía del drenaje de la rejilla o hacer ambos. Los ingenieros de la energía pueden también trabajar en los sistemas que no conectan con la rejilla, llamados los sistemas eléctricos de la apagado-rejilla del, que son en algunos casos preferibles a los sistemas de la en-rejilla. El futuro incluye los sistemas eléctricos controlados basados en los satélites, con la regeneración en tiempo real para prevenir oleadas de energía y para prevenir apagones. considera también: la ingeniería de control Focos de la ingeniería de control en el que modela de una gama diversa de los sistemas dinámicos y del diseño de reguladores que harán estos sistemas comportarse de la manera deseada. Para ejecutar a tales ingenieros eléctricos de los reguladores puede utilizar los circuitos eléctricos, los procesadores de señal numérica, los microcontroladores y el PLCs (reguladores programables de la lógica). La ingeniería de control tiene una amplia gama de usos del vuelo y los sistemas de propulsión de los aviones de pasajeros comerciales al control de travesía presente en muchos automóviles modernos también desempeña un papel importante en la automatización industrial . Los ingenieros de control utilizan a menudo la regeneración al diseñar los sistemas de control por ejemplo, en un automóvil con el control de travesía la velocidad del vehículo se supervisa y se alimenta continuamente de nuevo al sistema que ajusta la salida de energía del del motor por consiguiente. Donde hay regeneración regular, la teoría de control se puede utilizar para determinar cómo el sistema responde a tal regeneración. considera también: la ingeniería electrónica La ingeniería electrónica implica el diseño y la prueba de los circuitos electrónicos que utilizan las características de los componentes tal como diodos de los inductores de los condensadores de los resistores y transistores para alcanzar una funcionalidad particular. El templó el circuito, que permite a usuario de una radio al filtro hacia fuera todo pero una sola estación, es apenas un ejemplo de tal circuito. Otro ejemplo (de un acondicionador de señal neumático) se demuestra en la fotografía adyacente. Antes de la Segunda Guerra Mundial, el tema era conocido comúnmente como ingeniería de radio del y restringido básicamente a los aspectos de comunicaciones y del radar, de la radio comercial y de la televisión temprana . Más adelante, en años de la posguerra, como consumidor que los dispositivos comenzaron a ser desarrollados, el campo vino incluyen la televisión moderna, sistemas audios, las computadoras y los microprocesadores . Al mediados de al a finales de la década de 1950, la ingeniería de radio término llevó gradualmente a la ingeniería electrónica del conocido. Antes de la invención del circuito integrado en 1959, los circuitos electrónicos fueron construidos de los componentes discretos que se podrían manipular por los seres humanos. Estos circuitos discretos consumieron mucha energía del espacio y y fueron limitados en velocidad, aunque sigan siendo campo común en algunos usos. Por el contrario, los circuitos integrados embalaron un number&mdash grande; a menudo millions— de componentes eléctricos minúsculos, principalmente transistores en una pequeña viruta alrededor del tamaño de una moneda . Esto permitió las computadoras de gran alcance y otros dispositivos electrónicos que vemos hoy. considera también: La ingeniería de la microelectrónica se ocupa del diseño de componentes de circuito electrónico muy pequeños para el uso en un circuito integrado o a veces para el uso en sus los propios como componente electrónico general. Los componentes microelectrónicos mas comunes son los transistores del semiconductor, aunque todos los componentes electrónicos principales (resistores, condensadores, inductores ) se puedan crear en un nivel microscópico. Los componentes microelectrónicos son creados químicamente fabricando las obleas de semiconductores tales como silicio (en frecuencias más altas, los semiconductores compuestos como el arseniuro de galio y el fosfuro de indio) para obtener el transporte deseado de la carga electrónica y el control de la corriente. El campo de la microelectrónica implica una cantidad significativa de química y de ciencia material y requiere a ingeniero electrónico que trabaja en el campo para tener un muy bueno trabajando el conocimiento de los efectos de los mecánicos de Quantum . considera también: l tratamiento de señales El tratamiento de señales se ocupa del análisis y de las manipulaciones de las señales . Las señales pueden ser cualquier análogo, en este caso la señal varía continuamente según la información, o el digital, en este caso la señal varía según una serie de valores discretos que representan la información. Para las señales analógicas, el tratamiento de señales puede implicar la amplificación y el que filtra de las audioseñales para el equipo audio o la modulación y la desmodulación de las señales para las telecomunicaciones para las señales numéricas, tratamiento de señales puede implicar la compresión, la detección de error y la corrección de error de señales digital muestreadas. considera también: la ingeniería de telecomunicaciones Focos de la ingeniería de telecomunicaciones en la transmisión de la información a través de un canal tal como un cable coaxil, fibra óptica o espacio libre . Las transmisiones a través del espacio libre requieren la información ser codificadas en una portadora para cambiar de puesto la información a una frecuencia portadora conveniente para la transmisión, ésta se conocen como modulación . Las técnicas análogas populares de la modulación incluyen la modulación de amplitud y la modulación de frecuencia . La opción de la modulación afecta al coste y el funcionamiento de un sistema y de estos dos factores se debe balancear cuidadosamente por el ingeniero. Las características de la transmisión de un sistema son una vez resueltas, diseño de los ingenieros de la telecomunicación los transmisores y los receptores necesitaron para tales sistemas. Estos dos se combinan a veces para formar un dispositivo de comunicación de dos vías conocido como transmisor-receptor . Una consideración dominante en el diseño de transmisores es su consumo de energía pues ésta es estrechamente vinculada a su fuerza de señal . Si la fuerza de señal de un transmisor es escasa la información de la señal será corrompida por el ruido . considera también: la ingeniería de instrumentación La ingeniería de instrumentación se ocupa del diseño de dispositivos para medir cantidades físicas tales como presión, flujo y temperatura . El diseño de tal instrumentación requiere una buena comprensión de la física que extiende a menudo más allá de la teoría electromágnetica . Por ejemplo, uso de los armas del radar el efecto de Doppler de medir la velocidad de vehículos inminentes. Semejantemente, uso de los termopares el efecto de Peltier-Seebeck de medir la diferencia de la temperatura entre dos puntos. La instrumentación no es utilizada a menudo por sí mismo, sino que por el contrario como los sensores de sistemas eléctricos más grandes. Por ejemplo, un termopar se pudo utilizar para ayudar a asegurar la temperatura de un horno sigue siendo constante. Por esta razón, la ingeniería de instrumentación se ve a menudo como las contrapartes de la ingeniería de control. considera también: la ingeniería de computadora Los repartos de la ingeniería de computadora con el diseño de las computadoras y de los sistemas informáticos esto pueden implicar el diseño del nuevo hardware, el diseño de PDAs o el uso de computadoras de controlar una planta industrial . Los ingenieros informáticos pueden también trabajar en el software de un sistema. Sin embargo, el diseño de sistemas informáticos complejos es a menudo el dominio de la ingeniería de programas informáticos, que generalmente se considera una disciplina separada. Las computadoras de escritorio representan una fracción minúscula de los dispositivos que un ingeniero informático pudo trabajar encendido, como las arquitecturas computer-like ahora se encuentran en una gama de dispositivos incluyendo las consolas del juego video y los jugadores de DVD La mecatrónica término se utiliza típicamente para referir a sistemas macroscópicos pero los futuristas han predicho la aparición de dispositivos electromecánicos muy pequeños. Ya tales pequeños dispositivos, conocidos como sistemas electromecánicos micro (MEMS), se utilizan en automóviles para decir los sacos hinchables cuándo desplegar, en los proyectores de Digitaces para crear imágenes más agudas y en las impresoras de chorro de tinta para crear los inyectores para la alta impresión de la definición. En el futuro se espera que los dispositivos ayudarán a construir los aparatos médicos implantables minúsculos y a mejorar la comunicación óptica . La ingeniería biomédica es otra disciplina relacionada, en cuestión con el diseño del equipamiento médico . Esto incluye el equipo fijo tal como exploradores MRI de los ventiladores y monitores del electrocardiógrafo así como el equipo móvil tal como marcapasos artificiales coclear de los implantes y corazones artificiales Herramientas y trabajo
Del sistema de navegación mundial a la generación de energía eléctrica, los ingenieros eléctricos han contribuido al desarrollo de una amplia gama de tecnologías. Diseñan, desarrollan, prueban y supervisan el despliegue de sistemas eléctricos y de dispositivos electrónicos. Por ejemplo, pueden trabajar en el diseño de los sistemas de telecomunicación, la operación de las estaciones de la energía eléctrica, la iluminación y el cableado de los edificios el diseño de los aparatos electrodomésticos o el control eléctrico de la maquinaria industrial. Subdisciplinas
La ingeniería eléctrica tiene muchas subdisciplinas, el más popular cuyo ser mencionado abajo. Aunque haya los ingenieros eléctricos que se centran exclusivamente en una de estas subdisciplinas, muchos se ocupan de una combinación de ellas. Campos a veces ciertos, tales como ingeniería electrónica e ingeniería de computadora, se consideran las disciplinas separadas en el su derecho propio. Energía
Control
Electrónica
Microelectrónica
Tratamiento de señales
Telecomunicaciones
Ingeniería de instrumentación
Computadoras
Disciplinas relacionadas
La mecatrónica es una disciplina de la ingeniería que se ocupa de la convergencia de los sistemas mecánicos eléctricos y . Tales sistemas combinados se conocen como sistemas electromecánicos y tienen adopción extensa. Los ejemplos incluyen los sistemas de fabricación automatizados, calefacción, los sistemas de la ventilación y de aire acondicionado y los varios subsistemas de los aviones y de los automóviles Ver también
style=" del
Señal analógica que procesa
Cargador de batería
Ingeniería de computadora
Automatización de diseño electrónica
Motor eléctrico
Vehículo eléctrico
Ingeniería electrónica
IEEE
Lista de los asuntos de la ingeniería eléctrica (alfabéticos)
Lista de los asuntos de la ingeniería eléctrica (temáticos)
Lista de los ingenieros eléctricos
medidor neto
Híbrido enchufable
V2G
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