Le génie électrique est un domaine de l'ingénierie qui traite généralement avec l'étude et l'application de l'électricité, l'électronique et l'électromagnétisme. Ce champ est devenu d'abord une occupation identifiable dans la deuxième moitié du 19ème siècle après la commercialisation du télégraphe électrique, le téléphone et la distribution d'énergie électrique et de l'utilisation. Par la suite, les médias de radiodiffusion et d'enregistrement fait partie de l'électronique de la vie quotidienne. L'invention du transistor, et plus tard, le circuit intégré, a réduit le coût de l'électronique au point qu'ils peuvent être utilisés dans presque tous les objets de ménage.
génie électrique a subdivisé en une large gamme de sous-domaines, y compris l'électronique, des ordinateurs numériques, génie électrique, télécommunications, systèmes de contrôle, l'ingénierie radiofréquence, traitement du signal, l'instrumentation et la microélectronique. Un grand nombre de ces sous-disciplines se chevauchent et se chevauchent avec d'autres branches d'ingénierie, couvrant un grand nombre de spécialisations telles que l'ingénierie du matériel, l'électronique de puissance, électromagnétisme et les vagues, l'ingénierie micro-ondes, la nanotechnologie, l'électrochimie, les énergies renouvelables, la mécatronique, la science des matériaux électriques, et beaucoup d'autres .
Les ingénieurs électriciens détiennent généralement un diplôme d'ingénieur en génie électrique ou électronique. Les ingénieurs praticiens peuvent avoir une certification professionnelle et être membres d'un organisme professionnel. Ces organismes comprennent l'Institut des ingénieurs électriciens et électroniciens (IEEE) et l'institution de l'ingénierie et de la technologie (société professionnelle) (EIDE).
Les ingénieurs électriciens travaillent dans un très large éventail d'industries et les compétences requises sont également variables. Celles-ci vont de la théorie du circuit de base aux compétences de gestion requises d'un chef de projet. Les outils et l'équipement qu'un ingénieur individuel peut avoir besoin sont tout aussi variables, allant d'un simple voltmètre à un analyseur haut de gamme à un design sophistiqué et des logiciels de fabrication.
génie électrique a de nombreux sous-disciplines, dont les plus courants sont énumérés ci-dessous. Bien qu'il existe des ingénieurs électriciens qui se concentrent exclusivement sur l'un de ces sous-disciplines, beaucoup traitent avec une combinaison d'entre eux. Parfois, certains domaines, tels que l'ingénierie électronique et l'ingénierie informatique, sont considérés comme des disciplines distinctes dans leur propre droit.
L'énergétique traite de la production, le transport et la distribution d'électricité ainsi que la conception d'une gamme de dispositifs connexes. Ceux - ci comprennent des transformateurs, des générateurs électriques, moteurs électriques, l' ingénierie de haute tension et l' électronique de puissance. Dans de nombreuses régions du monde, les gouvernements maintiennent un réseau électrique appelé un réseau électrique qui relie une variété de générateurs ainsi que les utilisateurs de leur énergie. Les utilisateurs achètent l' énergie électrique du réseau, évitant ainsi l'exercice coûteux d'avoir à générer leur propre. Les ingénieurs électriques peuvent travailler sur la conception et l' entretien du réseau électrique ainsi que les systèmes d'alimentation qui s'y connectent. De tels systèmes sont appelés raccordés au réseau des systèmes d'alimentation et peuvent alimenter le réseau avec une puissance supplémentaire, tirer la puissance du réseau, ou les deux. Les ingénieurs électriques peuvent également fonctionner sur des systèmes qui ne sont pas reliés au réseau, appelés hors réseau des systèmes d'alimentation, qui , dans certains cas , sont préférables aux systèmes raccordés au réseau. L'avenir comprend des systèmes d'alimentation contrôlés par satellite, avec des commentaires en temps réel pour éviter les surtensions et prévenir les pannes.
Technique de commande met l'accent sur la modélisation d'un large éventail de systèmes dynamiques et la conception de dispositifs de commande qui provoquent ces systèmes se comportent de la manière souhaitée. Pour mettre en oeuvre ces contrôleurs, les ingénieurs électriques peuvent utiliser des circuits électroniques, processeurs de signaux numériques, des microcontrôleurs et des commandes logiques programmables (PLC). Technique de commande a une large gamme d'applications des systèmes de vol et de propulsion des avions commerciaux au régulateur de vitesse présente dans de nombreuses voitures modernes. Il joue également un rôle important dans l'automatisation industrielle.
Les ingénieurs de contrôle utilisent souvent des commentaires lors de la conception des systèmes de contrôle. Par exemple, dans une automobile avec un régulateur de vitesse de la vitesse du véhicule est surveillée en continu et renvoyé au système qui ajuste en conséquence la puissance de sortie du moteur. Là où il y a régulièrement des commentaires, la théorie de contrôle peut être utilisé pour déterminer comment le système répond à ces commentaires.
L'ingénierie électronique comprend la conception et l'essai des circuits électroniques qui utilisent les propriétés des composants tels que des résistances, des condensateurs, des inductances, des diodes et des transistors pour réaliser une fonctionnalité particulière. Le circuit accordé, ce qui permet à l'utilisateur d'un poste de radio pour filtrer tout sauf une seule station, est un exemple d'un tel circuit. Un autre exemple (d'un conditionneur de signal pneumatique) est représenté sur la photographie adjacente.
Avant la Seconde Guerre mondiale, le sujet a été communément appelé ingénierie radio et essentiellement se limitait aux aspects des communications et radar, la radio commerciale, et la télévision tôt. Plus tard, dans les années après-guerre, en tant que dispositifs de consommation ont commencé à se développer, le domaine a grandi pour inclure la télévision moderne, les systèmes audio, les ordinateurs et les microprocesseurs. Au milieu des années à la fin des années 1950, le terme d' ingénierie radio cède peu à peu le nom d' ingénierie électronique .
Avant l'invention du circuit intégré en 1959, les circuits électroniques ont été construits à partir de composants discrets qui pourraient être manipulés par les humains. Ces circuits discrets consommaient beaucoup d'espace et de puissance et ont été limitées à la vitesse, même si elles sont encore monnaie courante dans certaines applications. En revanche, les circuits intégrés emballés un grand nombre, souvent des millions de petits-composants électriques, principalement des transistors, dans une petite puce de la taille d'une pièce de monnaie. Cela a permis aux puissants ordinateurs et d'autres appareils électroniques que nous voyons aujourd'hui.
Microélectronique offres d'ingénierie avec la conception et la microfabrication de composants de circuit électronique très faible pour une utilisation dans un circuit intégré ou parfois pour eux-mêmes en tant que composant électronique général. Les composants microélectroniques les plus courants sont des transistors à semi-conducteurs, bien que tous les composants électroniques principaux (résistances, condensateurs, etc.) peuvent être créés à un niveau microscopique. La nanoélectronique est la plus mise à l'échelle des dispositifs à des niveaux de nanomètre. Les appareils modernes sont déjà dans le régime nanométrique, avec un traitement inférieur à 100 nm ayant été standard depuis 2002 environ.
composants microélectroniques sont créés par voie chimique fabrication de plaquettes de semi-conducteurs tels que le silicium (à des fréquences plus élevées, les semi-conducteurs composés tels que l'arséniure de gallium et le phosphure d'indium) pour obtenir le transport souhaitée de charge électronique et de contrôle de courant. Le domaine de la micro-électronique implique une quantité importante de la science de la chimie et de matériel et nécessite l'ingénieur électronique travaillant dans le domaine d'avoir une très bonne connaissance des effets de la mécanique quantique.
Le traitement du signal analyse et manipule les signaux. Les signaux peuvent être soit analogique, auquel cas le signal varie en continu selon l'information ou numérique, auquel cas le signal varie en fonction d'une série de valeurs discrètes représentant des informations. Pour les signaux analogiques, le traitement du signal peut impliquer l'amplification et le filtrage des signaux audio pour l'audio ou la modulation et la démodulation de signaux de télécommunications. Pour des signaux numériques, le traitement du signal peut comprendre la compression, la détection d'erreur et de correction d'erreurs de signaux échantillonnés numériquement.
Le traitement du signal est un très mathématiquement orienté et la zone intensive formant le noyau de traitement de signal numérique et il est en pleine expansion avec de nouvelles applications dans tous les domaines du génie électrique tels que les communications, de contrôle, de pluie, de l'ingénierie audio, l'ingénierie de radiodiffusion, l'électronique de puissance, et biomédicale ingénierie autant de systèmes analogiques déjà existants sont remplacés par leurs homologues numériques. le traitement du signal analogique est encore important dans la conception de nombreux systèmes de contrôle.
processeur DSP circuits intégrés se trouvent dans tous les types de systèmes électroniques modernes et des produits, y compris, SDTV | téléviseurs HD, des radios et des dispositifs de communication mobiles, équipement audio Salut-Fi, Dolby algorithmes de réduction du bruit, les téléphones mobiles GSM, lecteurs multimédia mp3, caméscopes et appareils photo numériques, les systèmes de contrôle automobile, casque antibruit, analyseurs de spectre numérique, guidage de missiles intelligents, radar , les systèmes de contrôle de vitesse à base de GPS, et toutes sortes de traitement d'images, traitement vidéo, le traitement audio et les systèmes de traitement de la parole.
Le génie des télécommunications met l'accent sur la transmission d'informations à travers un canal tel qu'un câble coaxial, fibre optique ou de l'espace libre. Transmission à travers l'espace libre nécessitent des informations à coder dans un signal de porteuse pour décaler les informations à une fréquence de porteuse appropriée pour la transmission; ceci est connu comme modulation. des techniques de modulation analogiques populaires comprennent une modulation d'amplitude et modulation de fréquence. Le choix de la modulation influe sur le coût et les performances d'un système et ces deux facteurs doivent être soupesés avec soin par l'ingénieur.
Une fois les caractéristiques de transmission d'un système sont déterminés, les ingénieurs de télécommunications conçoivent les émetteurs et les récepteurs nécessaires pour de tels systèmes. Ces deux sont parfois combinés pour former un dispositif de communication bidirectionnel connu comme un émetteur-récepteur. Une considération clé dans la conception des émetteurs est leur consommation d'énergie, car cela est étroitement lié à la force du signal. Si la puissance du signal d'un émetteur est insuffisant l'information du signal sera corrompu par le bruit.
Le génie de l'instrumentation traite de la conception des appareils pour mesurer les grandeurs physiques telles que la pression, le débit et la température. La conception de ces instruments nécessite une bonne compréhension de la physique qui va souvent au-delà de la théorie électromagnétique. Par exemple, les instruments de vol mesurent des variables telles que la vitesse du vent et de l'altitude pour permettre aux pilotes le contrôle des avions analytiquement. De même, les thermocouples utilisent l'effet Peltier-Seebeck pour mesurer la différence de température entre deux points.
Souvent, l'instrumentation est pas utilisé par lui-même, mais plutôt que les capteurs des systèmes électriques plus grands. Par exemple, un thermocouple peut être utilisé pour aider à assurer la température d'un four reste constante. Pour cette raison, l'ingénierie d'instrumentation est souvent considérée comme la contrepartie de l'ingénierie de contrôle.
Le génie informatique traite de la conception des ordinateurs et des systèmes informatiques. Cela peut impliquer la conception du nouveau matériel, la conception de PDA, tablettes et supercalculateurs, ou l'utilisation d'ordinateurs pour contrôler une installation industrielle. Les ingénieurs informaticiens peuvent également travailler sur le logiciel d'un système. Cependant, la conception de systèmes logiciels complexes est souvent le domaine du génie logiciel, qui est généralement considéré comme une discipline à part entière. Les ordinateurs de bureau représentent une infime partie des dispositifs d'un ingénieur en informatique peut travailler, comme des architectures informatiques comme se trouvent maintenant dans une gamme d'appareils, y compris les consoles de jeux vidéo et un lecteur DVD.
La mécatronique est une discipline d'ingénierie qui traite de la convergence des systèmes électriques et mécaniques. De tels systèmes combinés sont connus comme des systèmes électromécaniques et ont adoption à grande échelle. Les exemples incluent les systèmes de fabrication automatisés, systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, ainsi que divers sous-systèmes d'avions et des automobiles.
Le terme mécatronique est généralement utilisé pour désigner les systèmes macroscopiques mais futurologues ont prédit l'émergence de très petits appareils électromécaniques. Déjà, ces petits appareils, appelés systèmes microélectromécaniques (MEMS), sont utilisés dans les automobiles pour dire airbags quand déployer, dans les projecteurs numériques pour créer des images plus nettes, et dans les imprimantes à jet d'encre pour créer des buses pour l' impression haute définition. Dans l'avenir , il espère que les dispositifs aidera à construire des dispositifs médicaux implantables minuscules et améliorer la communication optique.
Le génie biomédical est une autre discipline connexe, responsables de la conception des équipements médicaux. Cela comprend les équipements fixes tels que les ventilateurs, les scanners IRM, et électrocardiographe moniteurs ainsi que des équipements mobiles tels que les implants cochléaires, les pacemakers artificiels, et les cœurs artificiels.
ingénierie aérospatiale et de la robotique un exemple est le plus récent propulsion électrique et la propulsion ionique.
Les ingénieurs électriciens possèdent généralement un diplôme universitaire avec une spécialisation en génie électrique, génie électronique, technologie du génie électrique ou génie électrique et électronique. Les mêmes principes fondamentaux sont enseignés dans tous les programmes, bien que l'accent peut varier selon le titre. La durée des études pour un tel degré est généralement quatre ou cinq ans et peut être désigné le diplôme obtenu un baccalauréat en sciences en génie électrique / génie électronique, Baccalauréat en génie, baccalauréat ès sciences, baccalauréat en technologie, ou baccalauréat en sciences appliquées selon l'université. Le diplôme de baccalauréat comprend généralement des unités couvrant la physique, les mathématiques, l'informatique, la gestion de projet, et une variété de sujets en génie électrique. Dans un premier temps couvrent ces sujets la plupart, sinon la totalité, des sous-disciplines de l'ingénierie électrique. Dans certaines écoles, les élèves peuvent alors choisir de mettre l'accent sur un ou plusieurs sous-disciplines à la fin de leurs cours d'études.
Dans de nombreuses écoles, l'ingénierie électronique est inclus dans le cadre d'une sentence électrique, parfois explicitement, comme un baccalauréat en génie (électrique et électronique), mais dans d'autres génie électrique et électronique sont considérés comme suffisamment vaste et complexe que les diplômes distincts sont offert.
Certains ingénieurs électriciens choisissent d'étudier pour un diplôme de troisième cycle comme une maîtrise en génie / Master of Science (M.Eng./M.Sc.), Une maîtrise en gestion de l'ingénierie, un doctorat (Ph.D.) en génie , un ingénieur Doctorat (Eng.D.), ou diplôme d'ingénieur. Le maîtrise et les diplômes d'ingénieur peuvent consister soit en recherche, cours, soit un mélange des deux. Le docteur en philosophie et en génie Doctorats consistent en une composante de recherche importante et sont souvent considérés comme le point d'entrée dans le monde universitaire. Au Royaume-Uni et d'autres pays européens, Master of Engineering est souvent considéré comme un diplôme de premier cycle d'une durée légèrement plus longue que le baccalauréat en génie plutôt que de troisième cycle.
Dans la plupart des pays, titulaire d'un baccalauréat en génie représente la première étape vers la certification professionnelle et le programme de diplôme lui-même est certifié par un organisme professionnel. Après avoir terminé un programme de diplôme certifié l'ingénieur doit satisfaire à une série d'exigences (y compris l'expérience de travail) avant d'être certifié. Une fois certifié l'ingénieur est désigné le titre d'ingénieur professionnel (aux États-Unis, le Canada et l'Afrique du Sud), ingénieur agréé ou ingénieur Incorporated (en Inde, au Pakistan, au Royaume-Uni, en Irlande et au Zimbabwe), ingénieur agréé (en Australie et nouvelle-Zélande) ou Ingénieur européen (dans une grande partie de l'Union européenne).
Les avantages de la certification varient en fonction de l'emplacement. Par exemple, aux États-Unis et au Canada «seul un technicien agréé peut sceller les travaux d'ingénierie pour les clients publics et privés ». Cette exigence est imposée par l'État et des lois provinciales comme Loi sur les ingénieurs du Québec. Dans d'autres pays, aucune loi existe. Pratiquement tous les organismes de certification conservent un code d'éthique qu'ils attendent tous les membres à respecter ou à l'expulsion des risques. De cette façon, ces organisations jouent un rôle important dans le maintien des normes d'éthique pour la profession. Même dans les pays où la certification a peu ou pas d'incidence juridique sur le travail, les ingénieurs sont soumis au droit des contrats. Dans les cas où le travail d'un ingénieur, il échoue ou elle peut être soumise au délit de négligence et, dans les cas extrêmes, l'accusation de négligence criminelle. Le travail d'un ingénieur doit également se conformer à de nombreuses autres règles et règlements tels que les codes du bâtiment et de lois relatives au droit de l'environnement.
Les organismes professionnels de la note pour les ingénieurs électriques comprennent l'Institut des ingénieurs électriciens et électroniciens (IEEE) et l'institution de l'ingénierie et de la technologie (IET). L'IEEE prétend produire 30% de la littérature mondiale en génie électrique, a plus de 360.000 membres dans le monde entier et détient plus de 3 000 conférences par an. Le 21 publie des revues EIDE, compte parmi ses membres dans le monde entier de plus de 150 000, et prétend être la plus grande société d'ingénierie professionnelle en Europe. Obsolescence des compétences techniques est une préoccupation sérieuse pour les ingénieurs électriciens. L'adhésion et la participation à des sociétés techniques, des examens réguliers de périodiques sur le terrain et l'habitude de l'apprentissage continu sont donc essentiels au maintien de la compétence. Un ingénieur MIET (membre de l'institution de l'ingénierie et de la technologie) est reconnu en Europe comme électrique et informatique (technologie).
En Australie, le Canada et les ingénieurs électriques des États-Unis représentent environ 0,25% de la population active.
Source : Wikipedia
