| معماری | ||||||||||||||
|
||||||||||||||
معماری • معمار • تاریخ معماری •
|
||||||||||||||
معماری (به انگلیسی: Architecture) یا مهرازی هنر و فن طراحی و ساختن بناها، فضاهای شهری و دیگر فضاهای درونی و بیرونی برای پاسخ هم آهنگ به نیازهای کارکردی و زیباشناسانه است.
باید معماری را از مهندسی سازه و ساخت و ساز متمایز ساخت. گرچه بسیاری از بناها (نظیر خانه ها و مکان های عمومی) کاملا در حیطهٔ دانش معماری ست، برخی سازه ها و بناهای دیگر (مثل یادمان ها، پل ها، کارخانه ها و غیرو) وجود دارند که در مرزی بین معماری و مهندسی یا معماری و هنر قرار می گیرند.
به گفته موتیسوس، معماری وسیله واقعی سنجش یک ملت بوده و هست (گروتر، ۱۳۷۵)[۱] و از آنجایی که” معماری“ یکی از مظاهر بیرونی فرهنگ یک جامعه است نماد مناسبی برای مطالعه ”فرهنگ“ آن جامعه محسوب می شود و هر فرهنگ دارای معماری مختص به خود است.[۲] دورافتاده ترین قبایل نیز چادرها، کلبه ها، تزیینات و شیوهٔ مجتمع سازی مربوط به خود را دارند.
شکل نهایی معماری هر فرهنگ و تمدن نتیجهٔ عوامل اقلیمی (آب و هوا، پستی ها و بلندی ها و مصالح موجود)، پیشرفت های تکنیکی، وجود نیروی کار و نهادهای اجتماعی، عقاید مذهبی و نظریه های علمی است. با این حال برخی عوامل در بیش تر جوامع وجود دارند. عواملی که معمولا با نیازهای بدن انسان مرتبطند.
محافظت در برابر اتفاقات هواشناختی، مقیاس خاص عناصر معماری -در تناسب با بدن انسان-، منبع گرما، مکان مناسب برای دخیره غذا و پیش بینی نیازهای بهداشتی از عواملی ند که در فرهنگ های مختلف وجود دارند. ولی هر فرهنگ با توجه به اولویت هایش، رابطه اش با طبیعت و درکش از بدن انسان به این نیازها پاسخ می دهد.
معماری یک هنر اجتماعی ست.[۳] معماران گاه بناهایی را با ایده های شخصی طراحی می کنند و حتی می سازند، ولی بیشتر ساختمان ها با توجه به نیازهای اجتماعی طراحی می شوند. معمولا از معماران انتظار می رود که یک ساختمان مشخص را در یک مکان مشخص طراحی کنند. در روند ساخت یک ساختمان افراد زیادی درگیر می شوند؛ به مقدار زیادی سرمایه و منابع و به تخصص های دیگری به جز معمار نیاز است. هم چنین قوانین و آیین نامه های ساختمانی تصمیم گیری های معمار را محدود می کنند.
در طراحی یک ساختمان معمار تصمیم گیرندهٔ نهایی ست؛ ولی خواست جامعه، قوانین و درخواست های کارفرما بر تصمیم های او اثر می گذارند. اتفاقی مشابه نیز در مورد ظاهر و نمای ساختمان ها می افتد. حتی امروزه که از تجربه های جدید و ناآشنای ظاهری استقبال می شود، در بسیاری از شهرها به ویژه شهرهای تاریخی مقرراتی وجود دارد تا ساختمان های جدید در قالب شهری جا بیافتند و از یک زبان مشترک ظاهری پیروی کنند.
گرچه محدودیت هایی که توسط عوامل بیرونی بر تصمیم گیری معمار اثر می گذارد در میان بیشتر معماران یک واقعیت پذیرفته شده است، ولی در تاریخ معمارهای مهم و معروفی نیز وجود داشته اند که بر روی کاغذ و بدون توجه به نیازهای جامعه یا حتی قوانین فیزیک کار کرده اند؛ مانند جیوانی باتیستا پیرانسی و آنتونیو سنت-الیا. این نوع معماران گاه به تمسخر معمار کاغذی نامیده می شوند.
با این همه نباید خواست اجتماع را به دیدهٔ یک مانع در برابر اهداف هنرمندانهٔ معمار نگریست. بیش تر معمارها به این درخواست ها به عنوان شرایط طبیعی یک مسیر هنری نگاه می کنند.
همان گونه که معماری رابطه ای مشخص با هنرهای زیبا دارد، رابطهٔ مشخصی هم با مهندسی دارد. معمار می تواند نقش یک مهندس را بازی کند اما نباید فراموش شود که هر یک از این دو حرفه تعریف مشخصی دارند. بیش تر ساختمان های تاریخی که مورد تحسین واقع شده اند به دست اشخاصی ساخته شده اند که هم معمار و هم مهندس بوده اند. هر بنا نیاز به پیش بینی های تکینیکی دارد که کار مهندس است. در حالی که معمار علاوه بر دیدن این نیازها، باید فراتر رود و معنا، حس یا ایده ای را منتقل کند. برای مثال یک بنای مذهبی مثل کلیسا باید بیان کنندهٔ یک نظم کیهانی، منتقل کنندهٔ احساس ایثار و حتی آموزش دهندهٔ ایمان و فلسفهٔ مذهبی از لابلای ریختها و تزیینات باشد. یک ساختمان حکومتی هم باید دارای شخصیت خاص باشد و بازدیدکنندگان (یا شهروندان) را به یک رفتار مورد انتظار وادارد. خانهها نه تنها عمل کردی و ایمن بلکه باید دارای شخصیتی گرم و خانگی باشند. این اهداف و سیاست ها توسط فرهنگ یا حتی خود شخص سازنده تعریف می شوند و در حوزهٔ کاری معمار (و نه مهندس) قرار دارند.
برخی معماران[۴] بارها عنوان کرده اند که یک بنای کارکردی و ایستا ذاتا زیبا و مطلوب است و معماری باید تنها به عنوان شاخه ای از مهندسی شناخته شود. با این همه این دیدگاه منتقدان بسیاری دارد و بناهای کمی واقعا با در نظر داشتن این تئوری طراحی و ساخته می شوند.
حدود ۲۰ سال قبل از میلاد، ویترویوس معمار رومی چیزی را که امروز نخستین کتاب باقی مانده در باب معماری شناخته می شود را نوشت. این کتاب به عنوان تنها نوشته دربارهٔ معماری یونان و روم باستان از اعتبار والایی در میان معماران بهره مند بوده و برای قرن ها ماخذ اصلی بیش تر نظریه های معماری به شمار می رفته است.
در این کتاب ویتروویوس کیفیت های لازم معماری را در سه ردهٔ اصلی ایستایی (به لاتین: firmitas)، کارایی (به لاتین: utilitas) و زیبایی (به لاتین: venustas) تقسیم بندی کرد. این رده بندی برای قرن های زیادی بین معماران کاملا پذیرفته شده بود. هر کدام از این عبارت ها به اشکال گوناگون ترجمه و تفسیر شده اند؛ معنای آنها در طول زمان تغییر کرده و اهمیت آنها به چالش کشیده شده است تا جایی که برخی پیش نهاد کرده اند یکی از این سه کیفیت می تواند نتیجهٔ طبیعی دوتای دیگر باشد.[۵] با این همه این سه کیفیت برای قرن ها اصول معماری و به ویژه معماری غربی را تبیین کرده اند و هنوز از آنها به عنوان چارچوبی برای بررسی خوب یا بد بودن معماری استفاده می شود.
ایستایی روشن ترین مشخصه از بین سه عبارت ویتروویوس است.
هر بنا بایستی ایستا باشد: وزن خود، بارهای زنده، نیروهای زلزله و باد و دیگر نیروها -که قابلیت تخریب ساختمان را دارند- را مهار کند. انتظار می رود یک بنای خوب ایستایی لازم و کافی را با به کار بردن مصالح و شیوهٔ ساخت مناسب و بدون هدر دادن بی مورد منابع تامین کند.
در نظر ویتروویوس، ایستایی شامل معنای پایداری (به لاتین: Peranitas) نیز بوده است. بناها باید قابلیت عمر طولانی (چندین قرن در برخی موارد) را داشته باشند. این معنا امروز تغییر یافته است. به عنوان مثال بناهای موقتی و قابل جابجایی در بسیاری از موارد معماری خوب به شمار می رود. از سوی دیگر به نظر می رسد برای سازه های موقتی و قابل جابجایی بایستی معیارهای پایداری دیگری جدیدی در نظر گرفت. حتا یک بنای موقتی که تنها یک بار مورد استفاده قرار می گیرد و سپس تخریب می شود باید قابل بازیافت باشد و ازین لحاظ با اصول و محدودیت هایی در طراحی مواجه است.
ایستایی یک بنا به مصالح و شیوهٔ ساخت آن بستگی دارد. تفاوتی بنیادین را در ساخت جرزهای باربر به وسیلهٔ روی هم قرار دادن بلوک ها (سنگی، خاکی یا مصالح دیگر) و استفاده از قاب ها یا اسکلت هایی که با عناصر غیر باربر پوشیده می شود می توان مشاهده کرد. در تاریخ معماری غرب معمولا روش اول روش غالب ساخت بوده است. در معماری ژاپنی، معماری چینی و معماری عشایری روش دوم بیش تر مشاهده می شود.
در ایران، تا پیش از حملهٔ اسکندر و در شیوهٔ معماری پارسی با الهام از معماری تمدن اورارتو شیوهٔ دوم رواج بیش تری داشته است که این را می توان در تخت جمشید ناظر بود. از شیوهٔ معماری پارتی به بعد، در دوران ساسانیان با الهام از معماری عیلام و در معماری دوران اسلامی، روش اول تبدیل به روش رایج ساخت وساز شد.
در یک رده بندی دقیق تر می تواند مصالح ساختمانی را دستکم در پنج رده تقسیم کرد. هم چنین می توان چهار روش بنیادین در ساخت را نام برد.
کارایی یک بنا شامل عمل کرد (به انگلیسی: Function) و هم چنین نقش آن به عنوان پناه گاه است. عمل کرد یک ساختمان تاثیر عمیقی بر شکل گیری فضاهای مختلف و اندازه و ریخت آنان می گذارد. نقش پناهگاهی نیز گاه روی جهت گیری و شکل ساختمان اثر گذار است، ولی بیش ترین اثر آن را در پوستهٔ ساختمان - حد فاصل آن با فضای بیرون- می توان مشاهده کرد. نقش پناه گاهی یک ساختمان بر روی سیستم های مکانیکی درون ساختمان هم اثرگذاری ویژه ای دارد.
مفهوم عمل کرد بیش از آن که به نظر می رسد مورد مناقشهٔ منتقدان بوده است.[۶] بحث در مورد عمل کردگرایی (نظریه ای که بیان می دارد ریخت یک معماری می تواند تنها با توجه به عمل کردش ساخته شود) ایدهٔ محوری معماری قرن بیستم بود. در برخی موارد منتقدان پست مدرنیست معماری عمل کردگرا را با معماری مدرن یکی دانسته اند -و هر دو را رد کرده اند-. امروزه عمل کردگرایی معمولا یک تفکر ارتجاعی و متعلق به گذشته تلقی می شود و حتا گفته می شود نمی توان بنایی را یافت که تنها با توجه به عمل کردش شکل گرفته باشد. با این همه از کتاب های راهنمای عمل کردگرایی چون اطلاعات معماری نویفرت به وفور در تمرین ها و مدارس معماری استفاده می شود.
عمل کردگرایی در طراحی کارخانه ها و خانه سازی های انبوه اصالت خاصی یافت. در کارخانه ها، هدف چیدمان فضاها با توجه به روند تولید، کاهش جابجایی ها و در نهایت افزایش بهره وری موجب این اتفاق شد. در مورد خانه سازی مساله، ساخت خانه های انبوه، ارزان و باکیفیت بود. با برنامه دهی فضا با توجه به عمل کرد می شد بهینه ترین اندازهٔ لازم برای هر اتاق را به دست آورد و بنابرآن خانه هایی حداقلی ساخت. با ارزان تر شدن هزینهٔ و کاهش مدت زمان ساخت، امکان ساخت خانه های بیش تر فراهم می آمد. این مساله در میانهٔ دههٔ ۱۹۲۰ -که کمبود خانه یک مشکل حاد بود- مورد توجه معماران اروپا (به ویژه معماران آلمانی) قرار گرفت و باز پس از جنگ جهانی دوم به عنوان یک مساله مهم مطرح شد. در دهه های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ با افت نیاز به خانه سازی های انبوه، عمل کردگرایان به تدریج مورد انتقاد قرار گرفتند. عمدهٔ محورهای انتقاد از عمل کردگراها آثاز مخرب روان شناختی - و جامعه شناختی وقتی که بحث شهرسازی پیش می آید- و زیبایی شناسی ضعیف این نوع معماری است.
در یک نگاه تاریخی می شود گفت عمل کرد -با تعاریف مدرنیست ها- اثر کمی بر ریخت شناسی معماری داشته است. ساختمان ها را می توان با توجه به عمل کردشان به ساختمان های مذهبی، حکومتی، اقامتی، تولیدی، آموزشی، تفریحی و غیرو رده بندی کرد. ولی نمی توان به آسانی پذیرفت که شکل یک ساختمان بر اثر عمل کرد آن ساخته می شود. یک خانه با نیاز به خوابیدن، پخت و پز، ذخیرهٔ غذا و گاهی کارکردن تعریف می شود ولی مفهوم خانواده و روابط بین زن و مرد نیز بر ریخت آن تاثیر به سزایی دارد. امروزه این یک اصل پذیرفته شده است که در همهٔ فرهنگ ها فضای داخلی خانه در به شکل مردانه یا زنانه است و روابط بین این دو نوع فضا، یک عامل بنیادی در برنامه دهی معماری به شمار می رود.
سه نوع الهام پذیری از طبیعت درمعماری:
تقلید و الگو پذیری و الهام جویی از طبیعت در معماری به سه شیوه تقسیم می شود. هریک از این شیوه ها از شیوة قبل خود کامل تر و آگاهانه تر است و شیوة سوم، شیوه مطلوب و غایی ست.
۱. الهام از اشکال طبیعت در این روش تنها به تقلید از شکل پرداخته شده و به مبانی و اصول سازه ای آن توجه نمی شود. به عنوان نمونه لایه های زمین منطبق با نیروهایی که به آن وارد می شوند، شکل می گیرند؛ در حالی که معماران با نادیده گرفتن این نیروها صرفاً وضعیت موجود را برداشت می کنند. تبدیل ساختمانی ظاهراً طبیعی به واقعیت، عملی پرهزینه و در واقع غیر طبیعی است، زیرا طبیعت از قانون حداقل استفاده از انرژی بهره می جوید، در صورتی که برای ساختن و زنده نگاه داشتن ساختمانی شبه طبیعی با اشکال نامنظم باید انرژی بسیار زیادی صرف شود.
۲. الهام گیری معنایی از طبیعت استعاره و معنی می تواند ما را از دام سطحی نگری در امان نگه دارد. کارهای معمارانی که به طبیعت از دید جامع استعاری نگریسته اند و ساختمان های خود را بر مبنای آن بنا کرده اند بهترین الگوی این راهبرد خلاقیت می باشند.
۳. الهام از قواعد طبیعت بهترین الهام گیری از طبیعت، استفاده از قواعد وقوانین آن است و چون این قواعد، درطبیعت عمومیت دارند، نباید برای بهره گیری از آن ها، از یک نمونه خاص، الهام گرفت. سازه های معماری با بهره گیری از این قواعد طبیعی، به طبیعت نزدیک تر می شوند. حفظ ساختار موجود در مقابل بارها ونیروهای وارد بر آن در پدیده های طبیعت مهم ترین فلسفهوجودی سازه آنها است که در سازه های طبیعی از روش هایمختلفی برای مقابله با نیروهای خارجی تهدیدگر استفادهمی شود. در ادامه به چهار مورد آن اشاره می شود.
۱-۳ - طبیعت همواره سعی دارد که تا حد امکان از تنشهای کششی و فشاری در سازه های خود استفاده کند و از تنشهای خمشی جز در مواردی که ساختار آن ماهیت لایه ای دارداستفاده نکند. اساسا همه ساختارهای طبیعی بافت لایه ایدارند یعنی سطوح و احجام آن ها از کنار و روی هم قرار گرفتن لایه ها به وجود آمده است. ماهیت لایه ای موجب می شود تادر فرم های طبیعی، فقط عکس العمل های کششی و یا فشاری بوجود آید.
۲-۳ - مقاومت در برابر نیروها با انعطاف پذیری و تغییر این روش در سازه های طبیعی به وفور مشاهده می شودو از انعطاف پذیری بالایی برخوردار است. به عنوان مثال بسیاری از پرندگان ترجیح می دهند لانه های خود را بر رویشاخه های نرم و نازک درختان ایجاد کنند، چرا که هر چهشاخه ها از نعطاف پذیری بیشتری برخوردار باشند، احتمال شکستن آن ها کم تر خواهد بود. چنین رویه ای سبب می شود که ساختار ضمن صرف مصالح کم تر، پاسخ گوی مقاومت به گونه بهتری نیز باشد.
۳-۳ - فرار از نیرو و جا خالی دادن در برابر آن:
این روش نیز یکی از روش های مقابله طبیعت در برابر نیروها است. و در حقیقت مبنای آن کاستن از مقدار و شدت نیروی وارد است. مثلا درختان در اثر وزش بادهای شدید با خم شدن خود امکان عبور مقداری از نیروها را از بالای خود می دهند و به این ترتیب از میزان نیروی وارده بر تنه آن ها کاسته می شود.
۴-۳ - استفاده از نیروهای مزاحم علیه یکدیگر و یا خودشان: درختان در هنگام باد، خم می شوند و مقداری از نیروی باد را به شکل انرژی پتانسیل درخود ذخیره کرده و در حرکت های رفت و برگشتی، بخشی از این نیرو را خلاف جریان باد، تخلیه می کند. قرارگیری شاخه های درخت به گونه ای است که وزن یک سمت از درخت باعث نگه داری سمت دیگر درخت می شود و بالعکس. در معماری مشابه این رفتار در ساختار دکل و دهانه اصلی پل آلامیلو اسپانیا طراحی شده توسط کالاتراوا، دیده می شود. در طراحی وساخت این پل، تعادل بین دکل و دهانه با تلفیق بر اصول زیبایی شناختی به صورت غیر متقارن برقرار شده است، به گونه ای که دکل و دهانه اصلی پل هر یک عاملی برای نگه داری دیگری می باشند
برچسب: معماری,معماری و هنر,
نویسنده: حسین
مهندسی برق
پرش به: ناوبری، جستجو
مهندسان الکترونیک سیستم های پیچیده پردازش اطلاعات را طراحی می کنند.( یک پردازنده ی رایانه (CPU) اینتل core i7-2600 که با ابعاد۳۷.۵x۳۷.۵ میلی متر دارای حدود ۱ میلیارد و ۱۶۰ میلیون ترانزیستور است.)
مهندسی برق (به انگلیسی: Electrical engineering) زیرمجموعه ای از مهندسی است که به مطالعه و کاربردهای مرتبط با الکتریسیته، الکترومغناطیس و الکترونیک می پردازد. می توان مهندسی برق را به دو قسمت عمده تقسیم کرد: بررسی و طراحی سیستم های انتقال و تبدیل انرژی الکتریکی ؛ و یا بررسی و طراحی سیستم های الکترونیکی برای پردازش و انتقال اطلاعات، نظیر رایانه ها، سامانه های مخابراتی، مدارهای مجتمع، رادارها و نظایر آن. به بیان دیگر، مهندسان برق از الکتریسیته یا برای انتقال انرژی و یا برای پردازش اطلاعات استفاده می کنند.[۱]
فراگیرتر شدن استفاده از انرژی الکتریکی و افزایش نیاز به انتقال و نیز پردازش سریع تر اطلاعات، مهندسی برق را به یکی مهم ترین و پرتقاضاترین زمینه های مهندسی و صنعت تبدیل کرده است.
محتویات
[نهفتن] ۱ تاریخچه
۲ گرایش های مقطع کارشناسی در ایران ۲.۱ مباحث اصلی
۲.۲ گرایش قدرت
۲.۳ گرایش الکترونیک
۲.۴ گرایش مخابرات ۲.۴.۱ گرایش مخابرات میدان
۲.۴.۲ گرایش سیستم های مخابراتی
۲.۵ گرایش کنترل
۳ وضعیت تحصیل در مقاطع بالاتر از کارشناسی
۴ پیوند به بیرون
۵ منابع
تاریخچه
این بخش مقاله نیازمند گسترش است.
الکتریسیته یکی از موضوعات جذاب علمی از اوایل قرن هفدهم بوده است. یکی از اولین مهندسین برق احتمالاً ویلیام گیلبرت بوده است که اولین وسیله اندازه گیری الکتریسیته یا الکتروسکوپ را طراحی کرد و آن را ورسوریوم(versorium)نامید. همچنین او اولین کسی بود که به طور واضح مغناطیس و الکتریسیته ی ساکن را تمیز داد.
تا پیش از حدود دهه ی ۱۸۸۰، مباحث مربوط به الکتریسیته و کاربردهای آن، زیرمجموعه ای از فیزیک تلقی می شد. از حدود سال ۱۸۸۵ برخی دانشگاه ها و موسسات فناوری مانند دانشگاه کرنل و یا موسسه فناوری ماساچوست، رشته ی کارشناسی مهندسی برق را ایجاد نمودند. دانشگاه فنی دارمشتات اولین دانشگاهی بود که در سال ۱۸۸۲ دانشکده مهندسی برق را ایجاد کرد و پس از آن دانشگاه کرنل و دیگر دانشگاه ها این رشته را ارائه نمودند.[۲]
گرایش های مقطع کارشناسی در ایران[ویرایش]
رشته مهندسی برق در مقطع کارشناسی دارای ۵ گرایش زیر است. در برخی دانشگاه ها ٬ گرایش دانشجو پس از گذراندن ۳ تا ۵ ترم مشخص می شود.
مهندسی قدرت
مهندسی الکترونیک
مهندسی مخابرات
مهندسی کنترل
مهندسی پزشکی (بیوالکتریک ـ در برخی دانشگاه ها)
در دانشگاه های صنعتی شریف٬ تهران و صنعتی امیرکبیر گرایش سیستم های دیجیتال (که در تقسیم بندی پنج گانه ٬ زیرمجموعه ای از گرایش الکترونیک محسوب می شود) به ۵ گرایش فوق اضافه شده است در دانشگاه صنعت آب و برق٬ علاوه بر گرایش قدرت٬ گرایش شبکه های انتقال و توزیع ایجادشده است که ترکیبی از گرایش قدرت و مباحث مربوط به شبکه سراسری برق و مدیریت توزیع و مصرف می باشد.
مباحث اصلی[ویرایش]
به طور کلی، مباحث اصلی مهندسی برق (عمدتاً در دوره ی کارشناسی ) موارد زیر هستند:
معادلات دیفرانسیل، جبر خطی و تحلیل فوریه
پردازش سیگنال (پیوسته و گسسته زمان)
مدارها و سیستم های الکترونیکی آنالوگ
مدارها و سیستم های الکترونیکی دیجیتال، ریزپردازنده ها
الکترومغناطیس، امواج الکترومغناطیسی و آنتن ها
ماشین های الکتریکی (موتورها، ژنراتورها و ترانسفورمرها)
سیستم های انتقال انرژی الکتریکی
سیستم های مخابراتی و انتقال اطلاعات (آنالوگ و دیجیتال)
سیستم های کنترل و رباتیک
گرایش قدرت[ویرایش]
مهندسین قدرت سیستم های انتقال و توزیع برق را طراحی می کنند.
مهندسی قدرت با ٬تولید ٬انتقال و توزیع انرژی الکتریکی و ساخت برخی دستگاه های مربوط به آن نظیر ترانسفورمرها ٬ ژنراتورهای الکتریکی ٬ موتورهای الکتریکی و تجهیزات الکترونیکی مورد نیاز سروکار دارد.
این گرایش، به عنوان قدیمی ترین گرایش در رشته مهندسی برق، خود به چندین زیرگرایش تقسیم می شود.
در مبحث انتقال و توزیع، روش های مختلف انتقال برق اعم از کابل های هوایی و زیرزمینی، اصول مهندسی فشار قوی و همچنین مدیریت شبکه توزیع و توزیع بهینه را مطالعه می کنند.برای مثال ٬می توان با بهینه سازی شبکه های برق رسانی ٬ تا حد زیادی از تلفات در شبکه جلوگیری نمود که این کار موضوع این گرایش از مهندسی قدرت است.
مبحث حفاظت نیز به بررسی انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی ای می پردازد که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژی، و تاسیسات الکتریکی و نیز انسان ها را در برابر حوادث مختلف محافظت می کنند.
گرایش ماشین های الکتریکی شامل ژنراتورها، ترانسفورمرها و موتورهای الکتریکی می شود که این شاخه از زمینه های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است.
گرایش الکترونیک قدرت به طراحی و بهره بردای از تجهیزات الکترونیکی ویژه سیستم های قدرت می پردازد.این تجهیزات باید با ولتاژ و جریان های بالا سازگار باشند. ماشین های الکتریکی ۳، بررسی سیستم های قدرت ۲، حفاظت سیستم، رله و حفاظت، اصول مهندسی عایق و فشار قوی، تولید و نیروگاه، طراحی و توسعه شبکه و مدیریت توزیع از اصلی ترین دروس این گرایش می باشند.
گرایش الکترونیک[ویرایش]
مدارهای پیچیده الکترونیکی
الکترونیک علمی است که به بررسی حرکت الکترون در خلاء در مواد رسانا و یا نیمه رسانا و اثرات و کاربردهای آن می پردازد. با توجه به این تعریف، مهندس الکترونیک در زمینه ساخت قطعات الکترونیک و کاربرد آن در مدارها، فعالیت می کند. البته متأسفانه به علت عدم توانایی رقابت در بازار با برند های مشهور موجود، در ایران درسطح وسیع، تولید قطعات الکترونیکی صورت نمی گیرد.
به عبارت دیگر، زمینه فعالیت مهندسی الکترونیک را می توان به دو شاخه اصلی «ساخت قطعات و کاربرد مداری قطعه» و «طراحی مدارهای الکتریکی» تقسیم کرد.
تکنیک پالس، الکترونیک ۳، میکروپروسسور، معماری کامپیوتر، مدارهای مخابراتی، فیزیک مدرن و فیزیک الکترونیک از جمله دروس اصلی گرایش الکترونیک محسوب می شوند.
گرایش مخابرات[ویرایش]
یک رادار مخابراتی
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر است که این اطلاعات می تواند صوت، تصویر یا داده های کامپیوتری باشد.
مخابرات، گرایشی از مهندسی برق است که در حوزه ارسال و دریافت اطلاعات از روش های موجی و مخابراتی فعالیت می کند. مهندسی مخابرات با ممکن ساختن ایجاد ارتباط پرسرعت ٬امن و آسان بین دو یا چند کاربر در مکان های مختلف ، زندگی انسان را متحول ساخته است.از آثار گسترش مهندسی مخابرات می توان به رادیو و تلویزیون٬ اینترنت و ماهواره های ارتباطی و یا تحقیقاتی(مخابرات فضایی) اشاره کرد.
مهندسی مخابرات از دو قسمت عمده ی مخابرات میدان و سیستم های مخابراتی تشکیل می شود.
گرایش مخابرات میدان[ویرایش]
در مبحث میدان، مهندسان با ارسال ٬انتشار و دریافت امواج الکترومغناطیسی از طریق یک کانال مخابراتی (که می تواند فضای آزاد در مخابرات بی سیم و یا یک فیبر نوری در مخابرات فیبر نوری باشد) و فرستنده و گیرنده (که می تواند یک آنتن ماهواره در مخابرات ماهواره ای و یا یک مدار الکترونیکی در مخابرات فیبر نوری باشد) سروکار دارند. به عبارت دیگر ٬ می توان گفت مهندسین میدان به طور عمده با جنبه ی فیزیکی چگونگی انتقال امواج حاوی اطلاعات ٬ از نقطه ای به نقطه ی دیگر روبه رو هستند.بدین ترتیب مهندسی مخابرات میدان ٬ رابطه زیادی با فیزیک کاربردی (در قسمت الکترومغناطیس) دارد.
گرایش سیستم های مخابراتی[ویرایش]
مساله پردازش و بهینه سازی این سیگنال اطلاعات ــ جدای از اینکه شکل فیزیکی این سیگنال چگونه است ــ موضوع مهندسی سیستم های مخابراتی است. در گرایش مخابرات سیستم٬ به طور عمده با سیگنال اطلاعات به صورت یک تابع ریاضی برخورد می کنند.در این مبحث ، مهندسان با ریاضیات مربوط به نظریه اطلاعات و نیز پردازش سیگنال برای آماده سازی آن جهت ارسال از طریق مورد نظر(آنتن٬ فیبر نوری٬ موج بر و ...) ٬و در کل ٬ طراحی و بهبود سامانه های مخابراتی جهت دستیابی به سرعت و امنیت و قابلیت اطمینان بیشترسروکار دارند. برای مثال می توان به بهینه سازی و مقاوم سازی سیگنال دربرابر نویز و رمزگذاری اطلاعات جهت امنیت ارسال و بهینه سازی آن اشاره کرد. بدین ترتیب مهندسی سیستم های مخابراتی ٬ رابطه زیادی با ریاضیات کاربردی دارد.
گرایش کنترل[ویرایش]
مهندسی کنترل و هدایت موشکها
اگر بخواهیم یک تعریف کلی از کنترل ارائه دهیم، می توانیم بگوییم که هدف این علم، کنترل متغیرهای اساسی سیستم (که متغیرهای خروجی می تواند تنها بخشی از این متغیرها باشد) بر مبنای برخی ملاکهای مطلوب می باشد. این ملاکها می تواند سرعت یک موشک، دمای یک اتاق، زاویه ی چرخش بازوی ربات و... باشد. به عنوان یک مثال ساده می توان کنترل زمان اوج گیری یک هواپیمای جنگنده را در نظر گرفت.در این مثال٬ زاویه پره های هواپیما، میزان سوخت تزریقی و سایر متغیرهای تاثیرگذار بایستی با روش های ریاضی محاسبه و سیستم کنترل کننده به دقت طراحی شود تا بتوان زمان عکس العمل سیستم را کاهش داد و آن را در برابر اثرات نویز محیط ( مانند وزش باد یا ...) مقاوم کرد.
کنترل، در پیشرفت علوم دیگر نقش ارزنده ای را ایفا می کند. به طور کلی می توان گفت مهندسی کنترل حلقه اتصال میان مهندسی برق و رشته های دیگر می باشد. امروزه مهندسی کنترل به صورت بخش اصلی و مهمی از فرایندهای صنعتی و تولیدی درآمده است.
به کمک این علم می توان به عملکرد بهینه سیستم های پویا، بهبود کیفیت و ارزان تر شدن فراورده های تولیدی، گسترش میزان تولید، ماشینی کردن بسیاری از عملیات تکراری و خسته کننده دستی و نظایر آن دست یافت. هدف سیستم کنترل کننده عبارت است از کنترل خروجی ها(مانند زاویه ی حمله ی موشک هدایت شونده) به روش معین به کمک ورودی ها(مانند سیگنال دریافتی از رادار موشک) از طریق اجزای سیستم کنترل که می تواند شامل اجزای الکتریکی، مکانیکی و شیمیایی به تناسب نوع سیستم کنترل باشد.
یکی از مفاهیم پرکاربرد در این رشته مفهوم پسخورد (فیدبک) می باشد. پسخورد در واقع اندازه گیری متغیرهای خروجی و استفاده از این متغیرهای اندازه گیری شده برای اصلاح متغیر ورودی سیستم می باشد.برای مثال ٬ در یک سیستم سرمایشی٬ یک سنسور٬ که در واقع یک دماسنج است٬ دمای اتاق را اندازه گیری می کند تا سیستم بتواند از دما مطلع شده و از کاهش یا افزایش بیش از اندازه دما جلوگیری کند. با استفاده از سیستمهای دارای پسخورد می توان بسیاری از فرایندهای صنعتی را به صورت خودکار کنترل کرد. اتوماسیون صنعتی بخشی از رشته کنترل می باشد که بر پایه سیستمهای فیدبک دار توانسته است صنعت مدرنی را پایه گذاری کند.
گفتنی است که گرایش کنترل دارای زیر بخش های متنوعی مانند کنترل خطی، کنترل غیرخطی،کنترل مقاوم،کنترل تطبیقی،کنترل دیجیتال،کنترل فازی و غیره است.
از دروس اصلی این گرایش مهندسی برق می توان به کنترل دیجیتال و کنترل غیرخطی، کنترل مدرن، کنترل صنعتی، ابزار دقیق، اصول میکروکامپیوتر، ترمودینامیک، مبانی تحقیق در عملیات و سیستمهای کنترل خطی اشاره کرد.
وضعیت تحصیل در مقاطع بالاتر از کارشناسی[ویرایش]
فارغ التحصیل در مقطع کارشناسی برق که مدرک خود را در یکی از چهار گرایش الکترونیک، مخابرات، قدرت و کنترل می گیرد، می تواند در یکی از این گرایشها (اختیاری) یا رشته ای که برق زیر مجموعه ای برای آن تعریف شده، ادامه تحصیل نماید. این رشته به صورت: مهندسی برق- الکترونیک(سه گرایش طراحی آنالوگ، مدارهای دیجیتال، ادوات میکرو و نانو الکترونیک)، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرایش های: میدان، سیستم، موج، رمز، مایکرونوری) برق- کنترل، مهندسی پزشکی (گرایش بیوالکتریک)،مهندسی مکاترونیک (شامل گرایش های:انسان جنبی ماشین،کنترل،رباتیک) مهندسی هسته ای (دو گرایش مهندسی رآکتور و مهندسی پرتو پزشکی، مهندسی کامپیوتر (معماری کامپیوتر، هوش مصنوعی و رباتیک) است. برای تحصیل در مقطع دکترای تخصصی، می توان، در هر یک از زیرشاخه های تخصصی تر گرایشهای یاد شده میزان مورد نیاز واحدها را اخذ کرد و رساله دکتری را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است این زیر شاخه ها، گرایشهای تخصصی تر این چهار گرایش است. رشته برق به دلیل کاربردی بودن آن در بسیاری از علوم مهندسی دیگر، برای فارغ التحصیلان امکان تحصیل در بسیاری گرایشها و دانشها را فراهم می کند
برچسب: مهندسی برق,
نویسنده: حسین
برچسب: عکس گل جالب عکس گل جالب,
نویسنده: حسین