Ingegneria elettrica è uno dei più recenti rami di ingegneria, e risale alla fine del 19 ° secolo. È il ramo dell’ingegneria che si occupa della tecnologia dell’elettricità. Gli ingegneri elettrici lavorano su una vasta gamma di componenti, dispositivi e sistemi, da piccoli microchip a enormi generatori di centrali elettriche.

I primi esperimenti con l’elettricità includevano batterie primitive e cariche statiche., Tuttavia, l’effettiva progettazione, costruzione e produzione di dispositivi e sistemi utili è iniziata con l’implementazione della Legge di induzione di Michael Faraday, che afferma essenzialmente che la tensione in un circuito è proporzionale alla velocità di variazione del campo magnetico attraverso il circuito. Questa legge si applica ai principi di base del generatore elettrico, del motore elettrico e del trasformatore. L’avvento dell’età moderna è segnato dall’introduzione dell’elettricità nelle case, nelle imprese e nell’industria, che sono state rese possibili dagli ingegneri elettrici.,

Alcuni dei pionieri più importanti nell’ingegneria elettrica includono Thomas Edison (lampadina elettrica), George Westinghouse (corrente alternata), Nikola Tesla (motore asincrono), Guglielmo Marconi (radio) e Philo T. Farnsworth (televisione). Questi innovatori hanno trasformato idee e concetti sull’elettricità in dispositivi e sistemi pratici che hanno inaugurato l’età moderna.,

Fin dai suoi inizi, il campo dell’ingegneria elettrica è cresciuto e si è ramificato in una serie di categorie specializzate, tra cui sistemi di generazione e trasmissione di energia, motori, batterie e sistemi di controllo. L’ingegneria elettrica comprende anche l’elettronica, che si è ramificata in un numero ancora maggiore di sottocategorie, come i sistemi a radiofrequenza (RF), le telecomunicazioni, il telerilevamento, l’elaborazione del segnale, i circuiti digitali, la strumentazione, l’audio, il video e l’optoelettronica.,

Il campo dell’elettronica è nato con l’invenzione del tubo a vuoto a diodi a valvola termoionica nel 1904 da John Ambrose Fleming. Il tubo a vuoto agisce fondamentalmente come un amplificatore di corrente emettendo un multiplo della sua corrente di ingresso. E ‘ stato il fondamento di tutta l’elettronica, comprese le radio, televisione e radar, fino alla metà del 20 ° secolo. È stato in gran parte soppiantato dal transistor, che è stato sviluppato nel 1947 a AT&T Bell Laboratories da William Shockley, John Bardeen e Walter Brattain, per il quale hanno ricevuto il Premio Nobel per la fisica 1956.,

Cosa fa un ingegnere elettrico?

“Gli ingegneri elettrici progettano, sviluppano, testano e supervisionano la produzione di apparecchiature elettriche, come motori elettrici, radar e sistemi di navigazione, sistemi di comunicazione e apparecchiature di generazione di energia, afferma l’U. S. Bureau of Labor Statistics. “Gli ingegneri elettronici progettano e sviluppano apparecchiature elettroniche, come sistemi di trasmissione e comunicazione, dai lettori musicali portatili ai sistemi di posizionamento globale (GPS).,”

Se si tratta di un dispositivo pratico e reale che produce, conduce o utilizza elettricità, con ogni probabilità, è stato progettato da un ingegnere elettrico. Inoltre, gli ingegneri possono condurre o scrivere le specifiche per test distruttivi o non distruttivi delle prestazioni, dell’affidabilità e della durata a lungo termine di dispositivi e componenti.

Gli ingegneri elettrici di oggi progettano dispositivi e sistemi elettrici utilizzando componenti di base come conduttori, bobine, magneti, batterie, interruttori, resistenze, condensatori, induttori, diodi e transistor., Quasi tutti i dispositivi elettrici ed elettronici, dai generatori di una centrale elettrica ai microprocessori nel telefono, utilizzano questi pochi componenti di base.

Le competenze critiche necessarie in ingegneria elettrica includono una comprensione approfondita della teoria elettrica ed elettronica, della matematica e dei materiali. Questa conoscenza consente agli ingegneri di progettare circuiti per eseguire funzioni specifiche e soddisfare i requisiti di sicurezza, affidabilità ed efficienza energetica e di prevedere come si comporteranno, prima che venga implementata una progettazione hardware., A volte, però, i circuiti sono costruiti su “breadboards”, o prototipi di circuiti realizzati su computer numeric controlled (CNC) macchine per il test prima di essere messi in produzione.

Gli ingegneri elettrici si affidano sempre più ai sistemi CAD (Computer-aided Design) per creare schemi e tracciare circuiti. Usano anche i computer per simulare il funzionamento di dispositivi e sistemi elettrici. Le simulazioni al computer possono essere utilizzate per modellare una rete elettrica nazionale o un microprocessore; pertanto, la competenza con i computer è essenziale per gli ingegneri elettrici., Oltre ad accelerare il processo di stesura di schemi, layout di circuiti stampati (PCB) e progetti per dispositivi elettrici ed elettronici, i sistemi CAD consentono modifiche rapide e facili dei progetti e prototipazione rapida utilizzando macchine CNC. Un elenco completo delle competenze e delle abilità necessarie per gli ingegneri elettrici ed elettronici può essere trovato all’indirizzo MyMajors.com.,

Lavori e stipendi di ingegneria elettrica

Gli ingegneri elettrici ed elettronici lavorano principalmente nelle industrie di ricerca e sviluppo, nelle imprese di servizi di ingegneria, nella produzione e nel governo federale, secondo il BLS. Generalmente lavorano al chiuso, negli uffici, ma potrebbero dover visitare i siti per osservare un problema o un pezzo di apparecchiature complesse, dice il BLS.,

Le industrie manifatturiere che impiegano ingegneri elettrici includono automotive, marine, ferrovia, aerospaziale, difesa, elettronica di consumo, edilizia commerciale, illuminazione, computer e componenti, telecomunicazioni e controllo del traffico. Le istituzioni governative che impiegano ingegneri elettrici includono dipartimenti di trasporto, laboratori nazionali e militari.

La maggior parte dei lavori di ingegneria elettrica richiede almeno una laurea in ingegneria., Molti datori di lavoro, in particolare quelli che offrono servizi di consulenza ingegneristica, richiedono anche la certificazione statale come ingegnere professionista. Inoltre, molti datori di lavoro richiedono la certificazione dall’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) o dall’Institution of Engineering and Technology (IET). Un master è spesso richiesto per la promozione alla gestione, e l’istruzione e la formazione continua sono necessari per tenere il passo con i progressi della tecnologia, apparecchiature di collaudo, hardware e software del computer, e regolamenti governativi.,

a partire dal luglio 2014, la gamma di stipendio per un neo laureato ingegnere elettrico con laurea è di $55,570 a $73,908, secondo Salary.com. La gamma per un mid-level ingegnere con una laurea e cinque a 10 anni di esperienza è di $$74,007 a $108,640, e la gamma per un ingegnere senior con un master o di dottorato e oltre 15 anni di esperienza è di $97,434 a $138,296. Molti ingegneri esperti con gradi avanzati sono promossi a posizioni di gestione o avviare le proprie attività dove possono guadagnare ancora di più.,

Il futuro dell’ingegneria elettrica

Si prevede che l’occupazione di ingegneri elettrici ed elettronici crescerà del 4% da qui al 2022, grazie alla “versatilità di questi professionisti nello sviluppo e nell’applicazione di tecnologie emergenti”, afferma il BLS.

Le applicazioni per queste tecnologie emergenti includono lo studio di lampi elettrici rossi, chiamati sprite, che si librano sopra alcuni temporali. Victor Pasko, un ingegnere elettrico presso Penn State, ei suoi colleghi hanno sviluppato un modello per come lo strano fulmine si evolve e scompare.,

Un altro ingegnere elettrico, Andrea Alù, dell’Università del Texas ad Austin, sta studiando le onde sonore e ha sviluppato una macchina del suono unidirezionale. “Posso ascoltarti, ma non puoi rilevarmi; non puoi sentire la mia presenza”, ha detto Alù a LiveScience in un articolo del 2014.

E Michel Maharbiz, un ingegnere elettrico presso l’Università della California, Berkeley, sta esplorando modi per comunicare con il cervello in modalità wireless.,

Il BLS afferma: “Il rapido ritmo dell’innovazione e dello sviluppo tecnologico probabilmente spingerà la domanda di ingegneri elettrici ed elettronici in ricerca e sviluppo, un settore in cui saranno necessarie competenze ingegneristiche per sviluppare sistemi di distribuzione legati alle nuove tecnologie.”