Электротехническая отрасль

Электротехника и как техническая наука, и как промышленная отрасль, имеет множество подразделов. Хотя среди инженеров-электротехников есть такие, кто работает только в одной из электротехнических отраслей, большинству приходится сталкиваться с их сочетанием. Наиболее известные и популярные электротехнические отрасли приведены ниже.

Энергетика связана с производством, передачей и распределением электричества, а также с разработкой связанных с этим устройств. Сюда относится разработка такого электрооборудования как трансформаторы, электрогенераторы, электродвигатели и электроника для энергетической промышленности. По всему миру различные генераторы электроэнергии объединяются между собой, создавая электроэнергетические системы для поставки электричества населению. Население охотно покупает электроэнергию, тем самым избавляя себя от необходимости приобретать дорогостоящие генераторы и вырабатывать электричество самим. Инженеры-энергетики в основном заняты в разработке и обслуживании энергетических сетей и систем. Сейчас специалисты говорят, что в будущем энергосистемами будут управлять с помощью спутников.

Техника автоматического управления имеет дело с моделированием различных динамических систем и разработкой управляющих устройств для них. Для производства такого управляющего электрооборудования используются электрические цепи, процессоры цифровой обработки сигналов, микроконтроллеры и программируемые логические устройства управления (ПК). Продукция этой электротехнической отрасли широко применяется в бортовой механике и двигательных системах самолетов, а также в системах оптимального (автоматического) регулирования скорости в современных автомобилях. Кроме того, она играет важную роль в автоматизации промышленного производства.

Электронная техника включает в себя разработку и тестирование электрических интегральных схем, в состав которых входят различные резисторы, конденсаторы, индукторы, диоды и транзисторы. Резонансный контур, дающий возможность радиослушателю настроиться на одну радиостанцию – всего лишь один из множества примеров таких схем.

До второй мировой войны электротехническую отрасль называли радиотехникой. В основном сюда относились коммуникационные системы, радарные системы, коммерческое радио и раннее телевидение. Позже бытовая электронная техника начала стремительно развиваться, и в этот подраздел вошли такие изобретения как современное телевидение, аудиосистемы, компьютеры и микропроцессоры. К концу 1950-х гг. термин "радиотехника" был полностью вытеснен "электронной техникой".

Микроэлектроника имеет дело с разработкой мельчайших электрических компонентов для интегральных микросхем или для независимого использования. Самыми распространенными микроэлектронными устройствами являются полупроводниковые транзисторы. Однако можно изготавливать и другие основные элементы цепи (резисторы, конденсаторы, индукторы) микроскопических размеров.

Микроэлектронные изделия производятся с использованием таких полупроводников как кремний. Инженер в электротехнической отрасли микроэлектроники должен отлично знать химию и квантовую механику.

Обработка сигналов связана с анализом сигналов и манипулированием ими. Сигналы могут быть аналоговыми и цифровыми. В первом случае под обработкой сигналов можно понимать усиление и фильтрацию аудиосигналов в аудиоаппаратуре или модуляцию и демодуляцию сигналов в телекоммуникациях. Во втором случае – сжатие цифрового сигнала, обнаружение и исправление ошибок сигнала.

Телекоммуникации включают в себя передачу информации по специальным каналам, например через коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель или свободное пространство. В последнем случае применяется модуляция сигнала. Аналоговая модуляция подразделяется на амплитудную и частотную. Способ модуляции влияет на стоимость и качество функционирования телесистемы, поэтому инженер должен быть предельно аккуратен при установке баланса между этими двумя факторами.

После определения характеристик передачи сигнала в телесистеме инженеры-электротехники разрабатывают передатчики и ресиверы для таких систем. Иногда передатчик и ресивер объединяются в устройство двусторонней связи – трансивер. Главная проблема с передатчиками – это их энергопотребление, которое тесно связано с уровнем сигнала. Если уровень сигнала недостаточен, он будет искажаться шумовыми помехами.

Производство контрольно-измерительных приборов связано с разработкой и выпуском приборов и оборудования для измерения давления, потока, температуры и пр. Инженер-технолог, работающий в электротехнической отрасли, должен отлично знать физику во всех ее аспектах, а не только теорию электромагнетизма. Например, в радарах используется эффект Доплера, для измерения скорости приближения объектов. А в термопарах применяется эффект Пельтье-Зеебека, для измерения разницы температур между двумя точками.

Вычислительная техника имеет дело с компьютерами и вычислительными системами. Сюда может относиться разработка нового аппаратного обеспечения и карманных компьютеров, предназначенных для выполнения некоторых специальных функций, или компьютеризованные системы управления производством на заводах и фабриках. Инженер по вычислительной технике также может заниматься разработкой программного обеспечения для таких систем. Настольные компьютеры, игровые приставки и DVD-плееры – лишь малая толика того, что разрабатывают и производят инженеры по вычислительной технике.

Отрасли, смежные с электротехникой

Механотроника – японское название электротехнической отрасли науки и промышленности, образовавшейся в результате слияния общего и электротехнического машиностроения. В этой сфере производят автоматизированные производственные линии; системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха; различные подсистемы в самолетах и автомобилях.

Биомедицинская техника также является смежной наукой с электротехнической отраслью, поскольку здесь речь идет о разработке медицинского электрооборудования, например аппаратов искусственной вентиляции легких, томографических сканнеров, ЭКГ-мониторов, кохлеарных аппаратов, электрокардиостимуляторов и пр.

Копирование информации с сайта http://www.belenergo.ru запрещено. Все материалы защищены авторским правом.