Difference between revisions of "विद्युत अभियन्त्रण"
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== 19 वीं सदी == | == 19 वीं सदी == | ||
19वीं शताब्दी में, इस विषय पर शोध तेज होने लगा। इस शताब्दी में उल्लेखनीय विकास में हैंस क्रिश्चियन फर्स्ट का काम शामिल है, जिन्होंने 1820 में खोज की थी कि विद्युत प्रवाह एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है जो एक कंपास सुई को विक्षेपित करेगा, विलियम स्टर्जन की, जिन्होंने 1825 में जोसेफ हेनरी और एडवर्ड डेवी के विद्युत चुंबक का आविष्कार किया था, जिन्होंने आविष्कार किया था । 1835 में विद्युत रिले, जॉर्ज ओम का , जिसने 1827 में माइकल फैराडे के एक कंडक्टर में विद्युत प्रवाह और संभावित अंतर के बीच संबंध की मात्रा निर्धारित की थी ( 1831 में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के खोजकर्ता), और जेम्स क्लर्क मैक्सवेल , जिन्होंने 1873 में अपने ग्रंथ ''इलेक्ट्रिसिटी एंड मैग्नेटिज्म'' में बिजली और चुंबकत्व का एक एकीकृत सिद्धांत प्रकाशित किया । | 19वीं शताब्दी में, इस विषय पर शोध तेज होने लगा। इस शताब्दी में उल्लेखनीय विकास में हैंस क्रिश्चियन फर्स्ट का काम शामिल है, जिन्होंने 1820 में खोज की थी कि विद्युत प्रवाह एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है जो एक कंपास सुई को विक्षेपित करेगा, विलियम स्टर्जन की, जिन्होंने 1825 में जोसेफ हेनरी और एडवर्ड डेवी के विद्युत चुंबक का आविष्कार किया था, जिन्होंने आविष्कार किया था । 1835 में विद्युत रिले, जॉर्ज ओम का , जिसने 1827 में माइकल फैराडे के एक कंडक्टर में विद्युत प्रवाह और संभावित अंतर के बीच संबंध की मात्रा निर्धारित की थी ( 1831 में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के खोजकर्ता), और जेम्स क्लर्क मैक्सवेल , जिन्होंने 1873 में अपने ग्रंथ ''इलेक्ट्रिसिटी एंड मैग्नेटिज्म'' में बिजली और चुंबकत्व का एक एकीकृत सिद्धांत प्रकाशित किया । | ||
[[File:Ww.jpg|thumb]] | [[File:Ww.jpg|thumb|माइकल फैराडे की खोज-श्रृंखला से इलेक्ट्रिक मोटर तकनीक की नींव रखी गई]] | ||
1782 में, जॉर्जेस-लुई ले सेज ने बर्लिन में विकसित और प्रस्तुत किया, संभवतः 24 अलग-अलग तारों का उपयोग करते हुए, वर्णमाला के प्रत्येक अक्षर के लिए एक, इलेक्ट्रिक टेलीग्राफी का दुनिया का पहला रूप। यह टेलीग्राफ दो कमरों को जोड़ता था। यह एक इलेक्ट्रोस्टैटिक टेलीग्राफ था जो विद्युत चालन के माध्यम से सोने की पत्ती को स्थानांतरित करता था। | 1782 में, जॉर्जेस-लुई ले सेज ने बर्लिन में विकसित और प्रस्तुत किया, संभवतः 24 अलग-अलग तारों का उपयोग करते हुए, वर्णमाला के प्रत्येक अक्षर के लिए एक, इलेक्ट्रिक टेलीग्राफी का दुनिया का पहला रूप। यह टेलीग्राफ दो कमरों को जोड़ता था। यह एक इलेक्ट्रोस्टैटिक टेलीग्राफ था जो विद्युत चालन के माध्यम से सोने की पत्ती को स्थानांतरित करता था। | ||
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== 20 वीं सदी के प्रारंभ में == | == 20 वीं सदी के प्रारंभ में == | ||
[[File:Gg.jpg|thumb]] | [[File:Gg.jpg|thumb|पहले काम करने वाले ट्रांजिस्टर की प्रतिकृति, एक बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टर]] | ||
पहले काम करने वाले ट्रांजिस्टर की प्रतिकृति, एक बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टररेडियो के विकास के दौरान , कई वैज्ञानिकों और अन्वेषकों ने रेडियो प्रौद्योगिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स में योगदान दिया। 1850 के दशक के दौरान जेम्स क्लर्क मैक्सवेल के गणितीय कार्य ने अदृश्य हवाई तरंगों (जिसे बाद में "रेडियो तरंग" कहा जाता है) की संभावना सहित विद्युत चुम्बकीय विकिरण के विभिन्न रूपों के संबंध को दिखाया था । 1888 के अपने क्लासिक भौतिकी प्रयोगों में, हेनरिक हर्ट्ज़ ने स्पार्क-गैप ट्रांसमीटर के साथ रेडियो तरंगों को प्रसारित करके मैक्सवेल के सिद्धांत को साबित किया , और सरल विद्युत उपकरणों का उपयोग करके उनका पता लगाया। अन्य भौतिकविदों ने इन नई तरंगों के साथ प्रयोग किया और इस प्रक्रिया में उन्हें संचारित करने और उनका पता लगाने के लिए उपकरण विकसित किए। 1895 में,गुग्लिल्मो मार्कोनी ने एक उद्देश्य से निर्मित वाणिज्यिक वायरलेस टेलीग्राफिक सिस्टम में इन "हर्ट्जियन तरंगों" को प्रसारित करने और पता लगाने के ज्ञात तरीकों को अनुकूलित करने के तरीके पर काम करना शुरू किया । प्रारंभ में, उन्होंने डेढ़ मील की दूरी पर वायरलेस सिग्नल भेजे। दिसंबर 1901 में, उन्होंने वायरलेस तरंगें भेजीं जो पृथ्वी की वक्रता से प्रभावित नहीं थीं। बाद में मार्कोनी ने अटलांटिक के पार पोल्धु, कॉर्नवाल और सेंट जॉन्स, न्यूफ़ाउंडलैंड के बीच 2,100 मील (3,400 किमी) की दूरी के बीच वायरलेस सिग्नल प्रसारित किए। | पहले काम करने वाले ट्रांजिस्टर की प्रतिकृति, एक बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टररेडियो के विकास के दौरान , कई वैज्ञानिकों और अन्वेषकों ने रेडियो प्रौद्योगिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स में योगदान दिया। 1850 के दशक के दौरान जेम्स क्लर्क मैक्सवेल के गणितीय कार्य ने अदृश्य हवाई तरंगों (जिसे बाद में "रेडियो तरंग" कहा जाता है) की संभावना सहित विद्युत चुम्बकीय विकिरण के विभिन्न रूपों के संबंध को दिखाया था । 1888 के अपने क्लासिक भौतिकी प्रयोगों में, हेनरिक हर्ट्ज़ ने स्पार्क-गैप ट्रांसमीटर के साथ रेडियो तरंगों को प्रसारित करके मैक्सवेल के सिद्धांत को साबित किया , और सरल विद्युत उपकरणों का उपयोग करके उनका पता लगाया। अन्य भौतिकविदों ने इन नई तरंगों के साथ प्रयोग किया और इस प्रक्रिया में उन्हें संचारित करने और उनका पता लगाने के लिए उपकरण विकसित किए। 1895 में,गुग्लिल्मो मार्कोनी ने एक उद्देश्य से निर्मित वाणिज्यिक वायरलेस टेलीग्राफिक सिस्टम में इन "हर्ट्जियन तरंगों" को प्रसारित करने और पता लगाने के ज्ञात तरीकों को अनुकूलित करने के तरीके पर काम करना शुरू किया । प्रारंभ में, उन्होंने डेढ़ मील की दूरी पर वायरलेस सिग्नल भेजे। दिसंबर 1901 में, उन्होंने वायरलेस तरंगें भेजीं जो पृथ्वी की वक्रता से प्रभावित नहीं थीं। बाद में मार्कोनी ने अटलांटिक के पार पोल्धु, कॉर्नवाल और सेंट जॉन्स, न्यूफ़ाउंडलैंड के बीच 2,100 मील (3,400 किमी) की दूरी के बीच वायरलेस सिग्नल प्रसारित किए। | ||
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=== सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रॉनिक्स === | === सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रॉनिक्स === | ||
[[File:Dfgh.png|thumb]] | [[File:Dfgh.png|thumb|धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर (MOSFET), आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स का बुनियादी निर्माण खंड]] | ||
यह भी देखें: ''इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग का इतिहास,'' ''ट्रांजिस्टर का इतिहास'', ''एकीकृत सर्किट का आविष्कार'' , ''MOSFET'' और ''सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रॉनिक्स'' | यह भी देखें: ''इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग का इतिहास,'' ''ट्रांजिस्टर का इतिहास'', ''एकीकृत सर्किट का आविष्कार'' , ''MOSFET'' और ''सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रॉनिक्स'' | ||
| Line 52: | Line 52: | ||
== उपक्षेत्रों == | == उपक्षेत्रों == | ||
[[File:Ghfhg.jpg|thumb]] | [[File:Ghfhg.jpg|thumb|बिजली के खंभे का शीर्ष]] | ||
बिजली के गुणों में से एक यह है कि यह ऊर्जा संचरण के साथ-साथ सूचना संचरण के लिए भी बहुत उपयोगी है। ये पहले क्षेत्र भी थे जिनमें इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विकसित की गई थी। आज इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में कई उप-विषय हैं, जिनमें से सबसे सामान्य नीचे सूचीबद्ध हैं। यद्यपि ऐसे विद्युत इंजीनियर हैं जो इन उप-विषयों में से किसी एक पर विशेष रूप से ध्यान केंद्रित करते हैं, कई उनके संयोजन से निपटते हैं। कभी-कभी इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग और कंप्यूटर इंजीनियरिंग जैसे कुछ क्षेत्रों को अपने आप में अनुशासन माना जाता है। | बिजली के गुणों में से एक यह है कि यह ऊर्जा संचरण के साथ-साथ सूचना संचरण के लिए भी बहुत उपयोगी है। ये पहले क्षेत्र भी थे जिनमें इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विकसित की गई थी। आज इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में कई उप-विषय हैं, जिनमें से सबसे सामान्य नीचे सूचीबद्ध हैं। यद्यपि ऐसे विद्युत इंजीनियर हैं जो इन उप-विषयों में से किसी एक पर विशेष रूप से ध्यान केंद्रित करते हैं, कई उनके संयोजन से निपटते हैं। कभी-कभी इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग और कंप्यूटर इंजीनियरिंग जैसे कुछ क्षेत्रों को अपने आप में अनुशासन माना जाता है। | ||
| Line 61: | Line 61: | ||
=== दूरसंचार === | === दूरसंचार === | ||
[[File:S.jpg|thumb]] | [[File:S.jpg|thumb|उपग्रह सूचना के विश्लेषण में उपग्रह व्यंजन एक महत्वपूर्ण घटक हैं।]] | ||
''मुख्य लेख: दूरसंचार इंजीनियरिंग'' | ''मुख्य लेख: दूरसंचार इंजीनियरिंग'' | ||
उपग्रह सूचना के विश्लेषण में उपग्रह व्यंजन एक महत्वपूर्ण घटक हैं। | उपग्रह सूचना के विश्लेषण में उपग्रह व्यंजन एक महत्वपूर्ण घटक हैं। | ||
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सफ्लाइट में नियंत्रण प्रणाली महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है | सफ्लाइट में नियंत्रण प्रणाली महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है | ||
स्पेसफ्लाइट में नियंत्रण प्रणाली महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। नियंत्रण इंजीनियरिंग गतिशील प्रणालियों की एक विविध श्रेणी के मॉडलिंग और नियंत्रकों के डिजाइन पर केंद्रित है जो इन प्रणालियों को वांछित तरीके से व्यवहार करने के लिए प्रेरित करेगा। [78] ऐसे नियंत्रकों को लागू करने के लिए, इलेक्ट्रॉनिक्स नियंत्रण इंजीनियर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर, माइक्रोकंट्रोलर और प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) का उपयोग कर सकते हैं। कंट्रोल इंजीनियरिंग में वाणिज्यिक एयरलाइनरों की उड़ान और प्रणोदन प्रणाली से लेकर कई आधुनिक ऑटोमोबाइल में मौजूद क्रूज नियंत्रण तक के अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। [79] यह औद्योगिक स्वचालन में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। | स्पेसफ्लाइट में नियंत्रण प्रणाली महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। नियंत्रण इंजीनियरिंग गतिशील प्रणालियों की एक विविध श्रेणी के मॉडलिंग और नियंत्रकों के डिजाइन पर केंद्रित है जो इन प्रणालियों को वांछित तरीके से व्यवहार करने के लिए प्रेरित करेगा। [78] ऐसे नियंत्रकों को लागू करने के लिए, इलेक्ट्रॉनिक्स नियंत्रण इंजीनियर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर, माइक्रोकंट्रोलर और प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) का उपयोग कर सकते हैं। कंट्रोल इंजीनियरिंग में वाणिज्यिक एयरलाइनरों की उड़ान और प्रणोदन प्रणाली से लेकर कई आधुनिक ऑटोमोबाइल में मौजूद क्रूज नियंत्रण तक के अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। [79] यह औद्योगिक स्वचालन में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। | ||
[[File:Rocket.jpg|thumb]] | [[File:Rocket.jpg|thumb|स्पेसफ्लाइट में नियंत्रण प्रणाली महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।]] | ||
कंट्रोल सिस्टम डिजाइन करते समय कंट्रोल इंजीनियर अक्सर फीडबैक का इस्तेमाल करते हैं। उदाहरण के लिए, क्रूज नियंत्रण वाले ऑटोमोबाइल में वाहन की गति की लगातार निगरानी की जाती है और सिस्टम को वापस फीड किया जाता है जो तदनुसार मोटर के बिजली उत्पादन को समायोजित करता है। [80] जहां नियमित प्रतिक्रिया होती है, नियंत्रण सिद्धांत का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि सिस्टम इस तरह की प्रतिक्रिया पर कैसे प्रतिक्रिया करता है। | कंट्रोल सिस्टम डिजाइन करते समय कंट्रोल इंजीनियर अक्सर फीडबैक का इस्तेमाल करते हैं। उदाहरण के लिए, क्रूज नियंत्रण वाले ऑटोमोबाइल में वाहन की गति की लगातार निगरानी की जाती है और सिस्टम को वापस फीड किया जाता है जो तदनुसार मोटर के बिजली उत्पादन को समायोजित करता है। [80] जहां नियमित प्रतिक्रिया होती है, नियंत्रण सिद्धांत का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि सिस्टम इस तरह की प्रतिक्रिया पर कैसे प्रतिक्रिया करता है। | ||
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=== इलेक्ट्रानिक्स === | === इलेक्ट्रानिक्स === | ||
''मुख्य लेख: इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग'' | ''मुख्य लेख: इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग'' | ||
[[File:Ee.jpg|left|thumb]] | [[File:Ee.jpg|left|thumb|बिजली के उपकरण]] | ||
बिजली के उपकरण बिजली के उपकरण इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का डिज़ाइन और परीक्षण शामिल होता है जो एक विशेष कार्यक्षमता प्राप्त करने के लिए प्रतिरोधों, कैपेसिटर, इंडक्टर्स, डायोड और ट्रांजिस्टर जैसे घटकों के गुणों का उपयोग करता है। [73] ट्यूनेड सर्किट, जो एक रेडियो के उपयोगकर्ता को एक ही स्टेशन को छोड़कर सभी को फ़िल्टर करने की अनुमति देता है, ऐसे सर्किट का सिर्फ एक उदाहरण है। शोध का एक अन्य उदाहरण न्यूमेटिक सिग्नल कंडीशनर है। द्वितीय विश्व युद्ध से पहले, इस विषय को आमतौर पर रेडियो इंजीनियरिंग के रूप में जाना जाता था और मूल रूप से संचार और रडार, वाणिज्यिक रेडियो और प्रारंभिक टेलीविजन के पहलुओं तक ही सीमित था। [73] बाद में, युद्ध के बाद के वर्षों में, जैसे-जैसे उपभोक्ता उपकरणों का विकास शुरू हुआ, इस क्षेत्र में आधुनिक टेलीविजन, ऑडियो सिस्टम, कंप्यूटर और माइक्रोप्रोसेसर शामिल हो गए। 1950 के दशक के मध्य से अंत तक, रेडियो इंजीनियरिंग शब्द ने धीरे-धीरे इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग नाम का स्थान ले लिया। 1959 में एकीकृत परिपथ के आविष्कार से पहले, [82] इलेक्ट्रॉनिक परिपथों का निर्माण असतत घटकों से किया गया था जिन्हें मनुष्यों द्वारा हेरफेर किया जा सकता था। इन असतत सर्किटों ने बहुत अधिक स्थान और शक्ति की खपत की और गति में सीमित थे, हालांकि वे कुछ अनुप्रयोगों में अभी भी सामान्य हैं। इसके विपरीत, एकीकृत परिपथों ने बड़ी संख्या में—अक्सर लाखों—छोटे विद्युत घटकों, मुख्य रूप से ट्रांजिस्टर,[83] को एक सिक्के के आकार की एक छोटी चिप में पैक कर दिया। यह उन शक्तिशाली कंप्यूटरों और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए अनुमति देता है जिन्हें हम आज देखते हैं। | बिजली के उपकरण बिजली के उपकरण इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का डिज़ाइन और परीक्षण शामिल होता है जो एक विशेष कार्यक्षमता प्राप्त करने के लिए प्रतिरोधों, कैपेसिटर, इंडक्टर्स, डायोड और ट्रांजिस्टर जैसे घटकों के गुणों का उपयोग करता है। [73] ट्यूनेड सर्किट, जो एक रेडियो के उपयोगकर्ता को एक ही स्टेशन को छोड़कर सभी को फ़िल्टर करने की अनुमति देता है, ऐसे सर्किट का सिर्फ एक उदाहरण है। शोध का एक अन्य उदाहरण न्यूमेटिक सिग्नल कंडीशनर है। द्वितीय विश्व युद्ध से पहले, इस विषय को आमतौर पर रेडियो इंजीनियरिंग के रूप में जाना जाता था और मूल रूप से संचार और रडार, वाणिज्यिक रेडियो और प्रारंभिक टेलीविजन के पहलुओं तक ही सीमित था। [73] बाद में, युद्ध के बाद के वर्षों में, जैसे-जैसे उपभोक्ता उपकरणों का विकास शुरू हुआ, इस क्षेत्र में आधुनिक टेलीविजन, ऑडियो सिस्टम, कंप्यूटर और माइक्रोप्रोसेसर शामिल हो गए। 1950 के दशक के मध्य से अंत तक, रेडियो इंजीनियरिंग शब्द ने धीरे-धीरे इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग नाम का स्थान ले लिया। 1959 में एकीकृत परिपथ के आविष्कार से पहले, [82] इलेक्ट्रॉनिक परिपथों का निर्माण असतत घटकों से किया गया था जिन्हें मनुष्यों द्वारा हेरफेर किया जा सकता था। इन असतत सर्किटों ने बहुत अधिक स्थान और शक्ति की खपत की और गति में सीमित थे, हालांकि वे कुछ अनुप्रयोगों में अभी भी सामान्य हैं। इसके विपरीत, एकीकृत परिपथों ने बड़ी संख्या में—अक्सर लाखों—छोटे विद्युत घटकों, मुख्य रूप से ट्रांजिस्टर,[83] को एक सिक्के के आकार की एक छोटी चिप में पैक कर दिया। यह उन शक्तिशाली कंप्यूटरों और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए अनुमति देता है जिन्हें हम आज देखते हैं। | ||
'''<big>माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स</big>''' | '''<big>माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स</big>''' | ||
[[File:Jfhd.jpg|thumb]] | [[File:Jfhd.jpg|thumb|माइक्रोप्रोसेसर]] | ||
''मुख्य लेख: माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक, नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स, और चिप डिजाइन'' | ''मुख्य लेख: माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक, नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स, और चिप डिजाइन'' | ||
माइक्रोप्रोसेस माइक्रोप्रोसेसर माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग एक एकीकृत सर्किट में उपयोग के लिए या कभी-कभी सामान्य इलेक्ट्रॉनिक घटक के रूप में उपयोग के लिए बहुत छोटे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट घटकों के डिजाइन और माइक्रोफैब्रिकेशन से संबंधित है। [84] सबसे आम माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटक अर्धचालक ट्रांजिस्टर हैं, हालांकि सभी मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक (प्रतिरोधक, कैपेसिटर आदि) सूक्ष्म स्तर पर बनाए जा सकते हैं। नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स नैनोमीटर के स्तर तक उपकरणों की और स्केलिंग है। आधुनिक उपकरण पहले से ही नैनोमीटर शासन में हैं, जिसमें 100 एनएम से कम प्रसंस्करण 2002 के बाद से मानक रहा है। [85] माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटकों को इलेक्ट्रॉनिक चार्ज और करंट के नियंत्रण के वांछित परिवहन को प्राप्त करने के लिए सिलिकॉन (उच्च आवृत्तियों पर, गैलियम आर्सेनाइड और इंडियम फॉस्फाइड जैसे यौगिक अर्धचालक) जैसे अर्धचालकों के रासायनिक रूप से निर्माण करके बनाया जाता है। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के क्षेत्र में महत्वपूर्ण मात्रा में रसायन विज्ञान और भौतिक विज्ञान शामिल हैं और इस क्षेत्र में काम करने वाले इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर को क्वांटम यांत्रिकी के प्रभावों का बहुत अच्छा काम करने का ज्ञान होना आवश्यक है। [86] | माइक्रोप्रोसेस माइक्रोप्रोसेसर माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग एक एकीकृत सर्किट में उपयोग के लिए या कभी-कभी सामान्य इलेक्ट्रॉनिक घटक के रूप में उपयोग के लिए बहुत छोटे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट घटकों के डिजाइन और माइक्रोफैब्रिकेशन से संबंधित है। [84] सबसे आम माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटक अर्धचालक ट्रांजिस्टर हैं, हालांकि सभी मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक (प्रतिरोधक, कैपेसिटर आदि) सूक्ष्म स्तर पर बनाए जा सकते हैं। नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स नैनोमीटर के स्तर तक उपकरणों की और स्केलिंग है। आधुनिक उपकरण पहले से ही नैनोमीटर शासन में हैं, जिसमें 100 एनएम से कम प्रसंस्करण 2002 के बाद से मानक रहा है। [85] माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटकों को इलेक्ट्रॉनिक चार्ज और करंट के नियंत्रण के वांछित परिवहन को प्राप्त करने के लिए सिलिकॉन (उच्च आवृत्तियों पर, गैलियम आर्सेनाइड और इंडियम फॉस्फाइड जैसे यौगिक अर्धचालक) जैसे अर्धचालकों के रासायनिक रूप से निर्माण करके बनाया जाता है। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के क्षेत्र में महत्वपूर्ण मात्रा में रसायन विज्ञान और भौतिक विज्ञान शामिल हैं और इस क्षेत्र में काम करने वाले इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर को क्वांटम यांत्रिकी के प्रभावों का बहुत अच्छा काम करने का ज्ञान होना आवश्यक है। [86] | ||
=== सिग्नल प्रोसेसिंग === | === सिग्नल प्रोसेसिंग === | ||
[[File:P.png|left|thumb]] | [[File:P.png|left|thumb|एक सीसीडी पर एक बायर फ़िल्टर को प्रत्येक पिक्सेल पर लाल, हरा और नीला मान प्राप्त करने के लिए सिग्नल प्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है।]] | ||
''मुख्य लेख: सिग्नल प्रोसेसिंग'' | ''मुख्य लेख: सिग्नल प्रोसेसिंग'' | ||
एक सीसीडी पर एक बायर फ़िल्टर को प्रत्येक पिक्सेल पर लाल, हरा और नीला मान प्राप्त करने के लिए सिग्नल प्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है। | एक सीसीडी पर एक बायर फ़िल्टर को प्रत्येक पिक्सेल पर लाल, हरा और नीला मान प्राप्त करने के लिए सिग्नल प्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है। | ||
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=== उपकरण === | === उपकरण === | ||
[[File:Dsa.jpg|thumb]] | [[File:Dsa.jpg|thumb|उड़ान उपकरण पायलटों को विश्लेषणात्मक रूप से विमान को नियंत्रित करने के लिए उपकरण प्रदान करते हैं।]] | ||
''मुख्य लेख: इंस्ट्रुमेंटेशन इंजीनियरिंग'' | ''मुख्य लेख: इंस्ट्रुमेंटेशन इंजीनियरिंग'' | ||
उड़ान उपकरण पायलटों को विश्लेषणात्मक रूप से विमान को नियंत्रित करने के लिए उपकरण प्रदान करते हैं। | उड़ान उपकरण पायलटों को विश्लेषणात्मक रूप से विमान को नियंत्रित करने के लिए उपकरण प्रदान करते हैं। | ||
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=== कंप्यूटर === | === कंप्यूटर === | ||
''मुख्य लेख: कंप्यूटर इंजीनियरिंग'' | ''मुख्य लेख: कंप्यूटर इंजीनियरिंग'' | ||
[[File:Hgfd.jpg|thumb]] | [[File:Hgfd.jpg|thumb|सुपर कंप्यूटर का उपयोग कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान और भौगोलिक सूचना प्रणाली के रूप में विविध क्षेत्रों में किया जाता है।]] | ||
सुपर कंप्यूटर का उपयोग कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान और भौगोलिक सूचना प्रणाली के रूप में विविध क्षेत्रों में किया जाता है। सुपर कंप्यूटर का उपयोग कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान और भौगोलिक सूचना प्रणाली के रूप में विविध क्षेत्रों में किया जाता है। | सुपर कंप्यूटर का उपयोग कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान और भौगोलिक सूचना प्रणाली के रूप में विविध क्षेत्रों में किया जाता है। सुपर कंप्यूटर का उपयोग कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान और भौगोलिक सूचना प्रणाली के रूप में विविध क्षेत्रों में किया जाता है। | ||
कंप्यूटर इंजीनियरिंग कंप्यूटर और कंप्यूटर सिस्टम के डिजाइन से संबंधित है। इसमें नए हार्डवेयर का डिज़ाइन, PDA, टैबलेट और सुपर कंप्यूटर का डिज़ाइन, या किसी औद्योगिक संयंत्र को नियंत्रित करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग शामिल हो सकता है। [94] कंप्यूटर इंजीनियर सिस्टम के सॉफ्टवेयर पर भी काम कर सकते हैं। हालांकि, जटिल सॉफ्टवेयर सिस्टम का डिजाइन अक्सर सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग का क्षेत्र होता है, जिसे आमतौर पर एक अलग अनुशासन माना जाता है। [95] डेस्कटॉप कंप्यूटर उन उपकरणों के एक छोटे से अंश का प्रतिनिधित्व करते हैं जिन पर एक कंप्यूटर इंजीनियर काम कर सकता है, क्योंकि कंप्यूटर जैसे आर्किटेक्चर अब वीडियो गेम कंसोल और डीवीडी प्लेयर सहित कई उपकरणों में पाए जाते हैं। कंप्यूटर इंजीनियर कंप्यूटिंग के कई हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर पहलुओं में शामिल हैं। [96] | कंप्यूटर इंजीनियरिंग कंप्यूटर और कंप्यूटर सिस्टम के डिजाइन से संबंधित है। इसमें नए हार्डवेयर का डिज़ाइन, PDA, टैबलेट और सुपर कंप्यूटर का डिज़ाइन, या किसी औद्योगिक संयंत्र को नियंत्रित करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग शामिल हो सकता है। [94] कंप्यूटर इंजीनियर सिस्टम के सॉफ्टवेयर पर भी काम कर सकते हैं। हालांकि, जटिल सॉफ्टवेयर सिस्टम का डिजाइन अक्सर सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग का क्षेत्र होता है, जिसे आमतौर पर एक अलग अनुशासन माना जाता है। [95] डेस्कटॉप कंप्यूटर उन उपकरणों के एक छोटे से अंश का प्रतिनिधित्व करते हैं जिन पर एक कंप्यूटर इंजीनियर काम कर सकता है, क्योंकि कंप्यूटर जैसे आर्किटेक्चर अब वीडियो गेम कंसोल और डीवीडी प्लेयर सहित कई उपकरणों में पाए जाते हैं। कंप्यूटर इंजीनियर कंप्यूटिंग के कई हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर पहलुओं में शामिल हैं। [96] | ||
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== संबंधित विषय == | == संबंधित विषय == | ||
[[File:Doctor.jpg|thumb]] | [[File:Doctor.jpg|thumb|वेंटिलेटर सिस्टम के साथ एक श्वसन चिकित्सक]] | ||
वेंटिलेटर सिस्टम के साथ एक श्वसन चिकित्सक बर्ड वीआईपी शिशु वेंटिलेटर मेक्ट्रोनिक्स एक इंजीनियरिंग अनुशासन है जो विद्युत और यांत्रिक प्रणालियों के अभिसरण से संबंधित है। इस तरह की संयुक्त प्रणालियों को इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम के रूप में जाना जाता है और व्यापक रूप से अपनाया जाता है। उदाहरणों में स्वचालित निर्माण प्रणाली, [97] हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम, [98] और विमान और ऑटोमोबाइल के विभिन्न उप-प्रणालियां शामिल हैं। [99] इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम डिजाइन इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग का विषय है जो जटिल इलेक्ट्रिकल और मैकेनिकल सिस्टम के बहु-विषयक डिजाइन मुद्दों से संबंधित है। [100] मेक्ट्रोनिक्स शब्द का प्रयोग आमतौर पर मैक्रोस्कोपिक सिस्टम को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, लेकिन भविष्यवादियों ने बहुत छोटे इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों के उद्भव की भविष्यवाणी की है। पहले से ही, ऐसे छोटे उपकरण, जिन्हें माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) के रूप में जाना जाता है, का उपयोग ऑटोमोबाइल में एयरबैग को यह बताने के लिए किया जाता है कि कब तैनात किया जाए, [101] डिजिटल प्रोजेक्टर में शार्प इमेज बनाने के लिए, और इंकजेट प्रिंटर में हाई डेफिनिशन प्रिंटिंग के लिए नोजल बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। भविष्य में यह आशा की जाती है कि उपकरण छोटे प्रत्यारोपण योग्य चिकित्सा उपकरणों के निर्माण और ऑप्टिकल संचार में सुधार करने में मदद करेंगे। [102] बायोमेडिकल इंजीनियरिंग एक अन्य संबंधित अनुशासन है, जो चिकित्सा उपकरणों के डिजाइन से संबंधित है। इसमें स्थिर उपकरण जैसे वेंटिलेटर, एमआरआई स्कैनर, [103] और इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ़ मॉनिटर के साथ-साथ मोबाइल उपकरण जैसे कर्णावत प्रत्यारोपण, कृत्रिम पेसमेकर और कृत्रिम हृदय शामिल हैं। एयरोस्पेस इंजीनियरिंग और रोबोटिक्स एक उदाहरण सबसे हालिया विद्युत प्रणोदन और आयन प्रणोदन है। | वेंटिलेटर सिस्टम के साथ एक श्वसन चिकित्सक बर्ड वीआईपी शिशु वेंटिलेटर मेक्ट्रोनिक्स एक इंजीनियरिंग अनुशासन है जो विद्युत और यांत्रिक प्रणालियों के अभिसरण से संबंधित है। इस तरह की संयुक्त प्रणालियों को इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम के रूप में जाना जाता है और व्यापक रूप से अपनाया जाता है। उदाहरणों में स्वचालित निर्माण प्रणाली, [97] हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम, [98] और विमान और ऑटोमोबाइल के विभिन्न उप-प्रणालियां शामिल हैं। [99] इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम डिजाइन इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग का विषय है जो जटिल इलेक्ट्रिकल और मैकेनिकल सिस्टम के बहु-विषयक डिजाइन मुद्दों से संबंधित है। [100] मेक्ट्रोनिक्स शब्द का प्रयोग आमतौर पर मैक्रोस्कोपिक सिस्टम को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, लेकिन भविष्यवादियों ने बहुत छोटे इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों के उद्भव की भविष्यवाणी की है। पहले से ही, ऐसे छोटे उपकरण, जिन्हें माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) के रूप में जाना जाता है, का उपयोग ऑटोमोबाइल में एयरबैग को यह बताने के लिए किया जाता है कि कब तैनात किया जाए, [101] डिजिटल प्रोजेक्टर में शार्प इमेज बनाने के लिए, और इंकजेट प्रिंटर में हाई डेफिनिशन प्रिंटिंग के लिए नोजल बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। भविष्य में यह आशा की जाती है कि उपकरण छोटे प्रत्यारोपण योग्य चिकित्सा उपकरणों के निर्माण और ऑप्टिकल संचार में सुधार करने में मदद करेंगे। [102] बायोमेडिकल इंजीनियरिंग एक अन्य संबंधित अनुशासन है, जो चिकित्सा उपकरणों के डिजाइन से संबंधित है। इसमें स्थिर उपकरण जैसे वेंटिलेटर, एमआरआई स्कैनर, [103] और इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ़ मॉनिटर के साथ-साथ मोबाइल उपकरण जैसे कर्णावत प्रत्यारोपण, कृत्रिम पेसमेकर और कृत्रिम हृदय शामिल हैं। एयरोस्पेस इंजीनियरिंग और रोबोटिक्स एक उदाहरण सबसे हालिया विद्युत प्रणोदन और आयन प्रणोदन है। | ||
== शिक्षा == | == शिक्षा == | ||
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आस्टसीलस्कप इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों के पास आमतौर पर इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी, [104] या इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में एक प्रमुख के साथ एक अकादमिक डिग्री होती है। [105] [106] सभी कार्यक्रमों में समान मौलिक सिद्धांत पढ़ाए जाते हैं, हालांकि शीर्षक के अनुसार जोर अलग-अलग हो सकता है। इस तरह की डिग्री के लिए अध्ययन की अवधि आमतौर पर चार या पांच साल होती है और पूरी की गई डिग्री को इलेक्ट्रिकल/इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग टेक्नोलॉजी में बैचलर ऑफ साइंस, बैचलर ऑफ इंजीनियरिंग, बैचलर ऑफ साइंस, बैचलर ऑफ टेक्नोलॉजी, या बैचलर ऑफ एप्लाइड साइंस के रूप में नामित किया जा सकता है। , विश्वविद्यालय पर निर्भर करता है। स्नातक की डिग्री में आम तौर पर भौतिकी, गणित, कंप्यूटर विज्ञान, परियोजना प्रबंधन, और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में विभिन्न विषयों को कवर करने वाली इकाइयां शामिल होती हैं।[107] प्रारंभ में ऐसे विषय इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के उप-विषयों के अधिकांश, यदि सभी नहीं, को कवर करते हैं। | आस्टसीलस्कप इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों के पास आमतौर पर इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी, [104] या इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में एक प्रमुख के साथ एक अकादमिक डिग्री होती है। [105] [106] सभी कार्यक्रमों में समान मौलिक सिद्धांत पढ़ाए जाते हैं, हालांकि शीर्षक के अनुसार जोर अलग-अलग हो सकता है। इस तरह की डिग्री के लिए अध्ययन की अवधि आमतौर पर चार या पांच साल होती है और पूरी की गई डिग्री को इलेक्ट्रिकल/इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग टेक्नोलॉजी में बैचलर ऑफ साइंस, बैचलर ऑफ इंजीनियरिंग, बैचलर ऑफ साइंस, बैचलर ऑफ टेक्नोलॉजी, या बैचलर ऑफ एप्लाइड साइंस के रूप में नामित किया जा सकता है। , विश्वविद्यालय पर निर्भर करता है। स्नातक की डिग्री में आम तौर पर भौतिकी, गणित, कंप्यूटर विज्ञान, परियोजना प्रबंधन, और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में विभिन्न विषयों को कवर करने वाली इकाइयां शामिल होती हैं।[107] प्रारंभ में ऐसे विषय इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के उप-विषयों के अधिकांश, यदि सभी नहीं, को कवर करते हैं। | ||
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== पेशेवर अभ्यास == | == पेशेवर अभ्यास == | ||
[[File:Twer.jpg|left|thumb]] | [[File:Twer.jpg|left|thumb|पावर स्टेशन के अंदर जनरेटर सेट]] | ||
पावर स्टेशन के अंदर जनरेटर सेट अधिकांश देशों में, इंजीनियरिंग में स्नातक की डिग्री पेशेवर प्रमाणन की दिशा में पहला कदम दर्शाती है और डिग्री प्रोग्राम स्वयं एक पेशेवर निकाय द्वारा प्रमाणित होता है। [110] प्रमाणित डिग्री प्रोग्राम पूरा करने के बाद, इंजीनियर को प्रमाणित होने से पहले कई आवश्यकताओं (कार्य अनुभव आवश्यकताओं सहित) को पूरा करना होगा। एक बार प्रमाणित होने के बाद इंजीनियर को प्रोफेशनल इंजीनियर (संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा और दक्षिण अफ्रीका में), चार्टर्ड इंजीनियर या निगमित इंजीनियर (भारत, पाकिस्तान, यूनाइटेड किंगडम, आयरलैंड और जिम्बाब्वे में), चार्टर्ड प्रोफेशनल इंजीनियर (ऑस्ट्रेलिया में) की उपाधि दी जाती है। न्यूजीलैंड) या यूरोपीय इंजीनियर (अधिकांश यूरोपीय संघ में)। IEEE कॉर्पोरेट कार्यालय न्यूयॉर्क शहर में 3 पार्क एवेन्यू की 17वीं मंजिल पर है लाइसेंस के लाभ स्थान के आधार पर भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में "केवल एक लाइसेंस प्राप्त इंजीनियर ही सार्वजनिक और निजी ग्राहकों के लिए इंजीनियरिंग कार्य को सील कर सकता है"। [111] इस आवश्यकता को क्यूबेक के इंजीनियर्स एक्ट जैसे राज्य और प्रांतीय कानून द्वारा लागू किया गया है।[112] अन्य देशों में, ऐसा कोई कानून मौजूद नहीं है। व्यावहारिक रूप से सभी प्रमाणित करने वाले निकाय एक आचार संहिता बनाए रखते हैं जिससे वे उम्मीद करते हैं कि सभी सदस्य इसका पालन करेंगे या निष्कासन का जोखिम उठाएंगे।[113] इस तरह ये संगठन पेशे के लिए नैतिक मानकों को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यहां तक कि उन क्षेत्राधिकारों में जहां प्रमाणन का काम पर बहुत कम या कोई कानूनी असर नहीं है, इंजीनियर अनुबंध कानून के अधीन हैं। ऐसे मामलों में जहां एक इंजीनियर का काम विफल हो जाता है, वह लापरवाही की यातना के अधीन हो सकता है और चरम मामलों में, आपराधिक लापरवाही का आरोप लगाया जा सकता है। एक इंजीनियर के काम को कई अन्य नियमों और विनियमों का भी पालन करना चाहिए, जैसे बिल्डिंग कोड और पर्यावरण कानून से संबंधित कानून। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों के लिए नोट के व्यावसायिक निकायों में इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स (आईईईई) और इंस्टीट्यूशन ऑफ इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी (आईईटी) शामिल हैं। IEEE दुनिया के 30% साहित्य का इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में उत्पादन करने का दावा करता है, दुनिया भर में इसके 360,000 से अधिक सदस्य हैं और सालाना 3,000 से अधिक सम्मेलन आयोजित करते हैं। आईईटी 21 जर्नल प्रकाशित करता है, जिसकी विश्वव्यापी सदस्यता 150,000 से अधिक है, और यूरोप में सबसे बड़ा पेशेवर इंजीनियरिंग समाज होने का दावा करता है। [115] [116] विद्युत इंजीनियरों के लिए तकनीकी कौशल का अप्रचलन एक गंभीर चिंता का विषय है। तकनीकी समितियों में सदस्यता और भागीदारी, क्षेत्र में पत्रिकाओं की नियमित समीक्षा और निरंतर सीखने की आदत इसलिए दक्षता बनाए रखने के लिए आवश्यक है। एक MIET (इंस्टीट्यूशन ऑफ इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी के सदस्य) को यूरोप में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर (प्रौद्योगिकी) इंजीनियर के रूप में मान्यता प्राप्त है। [117] ऑस्ट्रेलिया, कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका में विद्युत इंजीनियरों की संख्या लगभग 0.25% श्रम शक्ति है।[b] | पावर स्टेशन के अंदर जनरेटर सेट अधिकांश देशों में, इंजीनियरिंग में स्नातक की डिग्री पेशेवर प्रमाणन की दिशा में पहला कदम दर्शाती है और डिग्री प्रोग्राम स्वयं एक पेशेवर निकाय द्वारा प्रमाणित होता है। [110] प्रमाणित डिग्री प्रोग्राम पूरा करने के बाद, इंजीनियर को प्रमाणित होने से पहले कई आवश्यकताओं (कार्य अनुभव आवश्यकताओं सहित) को पूरा करना होगा। एक बार प्रमाणित होने के बाद इंजीनियर को प्रोफेशनल इंजीनियर (संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा और दक्षिण अफ्रीका में), चार्टर्ड इंजीनियर या निगमित इंजीनियर (भारत, पाकिस्तान, यूनाइटेड किंगडम, आयरलैंड और जिम्बाब्वे में), चार्टर्ड प्रोफेशनल इंजीनियर (ऑस्ट्रेलिया में) की उपाधि दी जाती है। न्यूजीलैंड) या यूरोपीय इंजीनियर (अधिकांश यूरोपीय संघ में)। IEEE कॉर्पोरेट कार्यालय न्यूयॉर्क शहर में 3 पार्क एवेन्यू की 17वीं मंजिल पर है लाइसेंस के लाभ स्थान के आधार पर भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में "केवल एक लाइसेंस प्राप्त इंजीनियर ही सार्वजनिक और निजी ग्राहकों के लिए इंजीनियरिंग कार्य को सील कर सकता है"। [111] इस आवश्यकता को क्यूबेक के इंजीनियर्स एक्ट जैसे राज्य और प्रांतीय कानून द्वारा लागू किया गया है।[112] अन्य देशों में, ऐसा कोई कानून मौजूद नहीं है। व्यावहारिक रूप से सभी प्रमाणित करने वाले निकाय एक आचार संहिता बनाए रखते हैं जिससे वे उम्मीद करते हैं कि सभी सदस्य इसका पालन करेंगे या निष्कासन का जोखिम उठाएंगे।[113] इस तरह ये संगठन पेशे के लिए नैतिक मानकों को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यहां तक कि उन क्षेत्राधिकारों में जहां प्रमाणन का काम पर बहुत कम या कोई कानूनी असर नहीं है, इंजीनियर अनुबंध कानून के अधीन हैं। ऐसे मामलों में जहां एक इंजीनियर का काम विफल हो जाता है, वह लापरवाही की यातना के अधीन हो सकता है और चरम मामलों में, आपराधिक लापरवाही का आरोप लगाया जा सकता है। एक इंजीनियर के काम को कई अन्य नियमों और विनियमों का भी पालन करना चाहिए, जैसे बिल्डिंग कोड और पर्यावरण कानून से संबंधित कानून। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों के लिए नोट के व्यावसायिक निकायों में इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स (आईईईई) और इंस्टीट्यूशन ऑफ इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी (आईईटी) शामिल हैं। IEEE दुनिया के 30% साहित्य का इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में उत्पादन करने का दावा करता है, दुनिया भर में इसके 360,000 से अधिक सदस्य हैं और सालाना 3,000 से अधिक सम्मेलन आयोजित करते हैं। आईईटी 21 जर्नल प्रकाशित करता है, जिसकी विश्वव्यापी सदस्यता 150,000 से अधिक है, और यूरोप में सबसे बड़ा पेशेवर इंजीनियरिंग समाज होने का दावा करता है। [115] [116] विद्युत इंजीनियरों के लिए तकनीकी कौशल का अप्रचलन एक गंभीर चिंता का विषय है। तकनीकी समितियों में सदस्यता और भागीदारी, क्षेत्र में पत्रिकाओं की नियमित समीक्षा और निरंतर सीखने की आदत इसलिए दक्षता बनाए रखने के लिए आवश्यक है। एक MIET (इंस्टीट्यूशन ऑफ इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी के सदस्य) को यूरोप में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर (प्रौद्योगिकी) इंजीनियर के रूप में मान्यता प्राप्त है। [117] ऑस्ट्रेलिया, कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका में विद्युत इंजीनियरों की संख्या लगभग 0.25% श्रम शक्ति है।[b] | ||
Revision as of 16:30, 12 January 2022
विद्युत (Electrical :इलेक्ट्रिकल) अभियन्त्रण,अभियांत्रिकी( Engineering :इंजीनियरिंग) का वह विभाग है , जो बिजली, इलेक्ट्रॉनिक्स और विद्युत चुंबकत्व का उपयोग करने वाले उपकरणों और प्रणालियों के अध्ययन, अभिकल्पन और अनुप्रयोग से संबंधित है। यह विद्युत टेलीग्राफ, टेलीफोन, और विद्युत ऊर्जा उत्पादन, वितरण और उपयोग के व्यावसायीकरण के बाद 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में एक पहचान योग्य व्यवसाय के रूप में उभरा।
इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग अब कंप्यूटर इंजीनियरिंग, सिस्टम इंजीनियरिंग, पावर इंजीनियरिंग, दूरसंचार, रेडियो फ्रीक्वेंसी इंजीनियरिंग, सिग्नल प्रोसेसिंग, इंस्ट्रूमेंटेशन, फोटोवोल्टिक सेल, इलेक्ट्रॉनिक्स, और ऑप्टिक्स और फोटोनिक्स सहित विभिन्न क्षेत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला में विभाजित है। इनमें से कई विषय अन्य इंजीनियरिंग शाखाओं के साथ ओवरलैप करते हैं, जिसमें हार्डवेयर इंजीनियरिंग, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स और तरंगों, माइक्रोवेव इंजीनियरिंग, नैनो टेक्नोलॉजी, इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री, नवीकरणीय ऊर्जा, मेक्ट्रोनिक्स / नियंत्रण, और विद्युत सामग्री विज्ञान सहित बड़ी संख्या में विशेषज्ञताएं शामिल हैं।
इलेक्ट्रिकल इंजीनियर आमतौर पर इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग या इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में डिग्री रखते हैं। अभ्यास करने वाले इंजीनियरों के पास पेशेवर प्रमाणन हो सकता है और वे एक पेशेवर निकाय या एक अंतरराष्ट्रीय मानक संगठन के सदस्य हो सकते हैं। इनमें इंटरनेशनल इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (IEC), इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स (IEEE) और इंस्टीट्यूशन ऑफ इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी (IET) (पूर्व में IEE) शामिल हैं।
इलेक्ट्रिकल इंजीनियर उद्योगों की एक बहुत विस्तृत श्रृंखला में काम करते हैं और आवश्यक कौशल भी परिवर्तनशील होते हैं। इनमें सर्किट थ्योरी से लेकर प्रोजेक्ट मैनेजर के प्रबंधन कौशल तक शामिल हैं । उपकरण और उपकरण जिनकी एक व्यक्तिगत इंजीनियर को आवश्यकता हो सकती है, वे समान रूप से परिवर्तनशील होते हैं, एक साधारण वाल्टमीटर से लेकर परिष्कृत डिजाइन और निर्माण सॉफ्टवेयर तक।
इतिहास
कम से कम 17वीं शताब्दी की शुरुआत से ही बिजली वैज्ञानिक रुचि का विषय रही है। विलियम गिल्बर्ट एक प्रमुख प्रारंभिक विद्युत वैज्ञानिक थे, और चुंबकत्व और स्थैतिक बिजली के बीच स्पष्ट अंतर करने वाले पहले व्यक्ति थे । उन्हें "बिजली" शब्द की स्थापना का श्रेय दिया जाता है। उन्होंने वर्सोरियम भी डिजाइन किया : एक उपकरण जो स्थिर रूप से आवेशित वस्तुओं की उपस्थिति का पता लगाता है। 1762 में स्वीडिश प्रोफेसर जोहान विल्के ने बाद में इलेक्ट्रोफोरस नामक एक उपकरण का आविष्कार किया जिसने एक स्थिर विद्युत आवेश उत्पन्न किया। 1800 तक एलेसेंड्रो वोल्टा ने वोल्टाइक पाइल विकसित कर लिया था, इलेक्ट्रिक बैटरी का अग्रदूत।
19 वीं सदी
19वीं शताब्दी में, इस विषय पर शोध तेज होने लगा। इस शताब्दी में उल्लेखनीय विकास में हैंस क्रिश्चियन फर्स्ट का काम शामिल है, जिन्होंने 1820 में खोज की थी कि विद्युत प्रवाह एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है जो एक कंपास सुई को विक्षेपित करेगा, विलियम स्टर्जन की, जिन्होंने 1825 में जोसेफ हेनरी और एडवर्ड डेवी के विद्युत चुंबक का आविष्कार किया था, जिन्होंने आविष्कार किया था । 1835 में विद्युत रिले, जॉर्ज ओम का , जिसने 1827 में माइकल फैराडे के एक कंडक्टर में विद्युत प्रवाह और संभावित अंतर के बीच संबंध की मात्रा निर्धारित की थी ( 1831 में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के खोजकर्ता), और जेम्स क्लर्क मैक्सवेल , जिन्होंने 1873 में अपने ग्रंथ इलेक्ट्रिसिटी एंड मैग्नेटिज्म में बिजली और चुंबकत्व का एक एकीकृत सिद्धांत प्रकाशित किया ।
1782 में, जॉर्जेस-लुई ले सेज ने बर्लिन में विकसित और प्रस्तुत किया, संभवतः 24 अलग-अलग तारों का उपयोग करते हुए, वर्णमाला के प्रत्येक अक्षर के लिए एक, इलेक्ट्रिक टेलीग्राफी का दुनिया का पहला रूप। यह टेलीग्राफ दो कमरों को जोड़ता था। यह एक इलेक्ट्रोस्टैटिक टेलीग्राफ था जो विद्युत चालन के माध्यम से सोने की पत्ती को स्थानांतरित करता था।
1795 में, फ्रांसिस्को साल्वा कैम्पिलो ने एक इलेक्ट्रोस्टैटिक टेलीग्राफ सिस्टम का प्रस्ताव रखा। 1803 और 1804 के बीच उन्होंने इलेक्ट्रिकल टेलीग्राफी पर काम किया और 1804 में उन्होंने रॉयल एकेडमी ऑफ नेचुरल साइंसेज एंड आर्ट्स ऑफ बार्सिलोना में अपनी रिपोर्ट प्रस्तुत की। साल्वा की इलेक्ट्रोलाइट टेलीग्राफ प्रणाली बहुत नवीन थी, हालांकि यह 1800 में यूरोप में की गई दो नई खोजों से बहुत प्रभावित थी और आधारित थी - विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने के लिए एलेसेंड्रो वोल्टा की इलेक्ट्रिक बैटरी और विलियम निकोलसन और एंथोनी कार्लाइल के पानी के इलेक्ट्रोलिसिस। इलेक्ट्रिकल टेलीग्राफी को इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग का पहला उदाहरण माना जा सकता है। 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग एक पेशा बन गया। चिकित्सकों ने एक वैश्विक विद्युत टेलीग्राफ बनाया थानेटवर्क, और नए अनुशासन का समर्थन करने के लिए यूके और यूएसए में पहले पेशेवर इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग संस्थानों की स्थापना की गई थी। फ्रांसिस रोनाल्ड्स ने 1816 में एक इलेक्ट्रिक टेलीग्राफ सिस्टम बनाया और अपनी दृष्टि का दस्तावेजीकरण किया कि कैसे दुनिया को बिजली से बदला जा सकता है। 50 से अधिक वर्षों के बाद, वह टेलीग्राफ इंजीनियर्स की नई सोसाइटी (जल्द ही विद्युत इंजीनियर्स की संस्था का नाम बदलकर ) में शामिल हो गए, जहां उन्हें अन्य सदस्यों द्वारा उनके समूह के पहले सदस्य के रूप में माना जाता था। 19वीं शताब्दी के अंत तक, लैंड-लाइनों, पनडुब्बी केबलों के इंजीनियरिंग विकास और लगभग 1890 से, तेजी से संचार द्वारा दुनिया को हमेशा के लिए बदल दिया गया था,वायरलेस टेलीग्राफी ।
ऐसे क्षेत्रों में व्यावहारिक अनुप्रयोगों और प्रगति ने माप की मानकीकृत इकाइयों की बढ़ती आवश्यकता को जन्म दिया । उन्होंने वोल्ट , एम्पीयर , कूलम्ब , ओम , फैराड और हेनरी इकाइयों के अंतर्राष्ट्रीय मानकीकरण का नेतृत्व किया । यह 1893 में शिकागो में एक अंतरराष्ट्रीय सम्मेलन में हासिल किया गया था। इन मानकों के प्रकाशन ने विभिन्न उद्योगों में मानकीकरण में भविष्य की प्रगति का आधार बनाया, और कई देशों में, प्रासंगिक कानूनों में परिभाषाओं को तुरंत मान्यता दी गई थी।
इन वर्षों के दौरान, बिजली के अध्ययन को काफी हद तक भौतिकी का एक उपक्षेत्र माना जाता था क्योंकि प्रारंभिक विद्युत प्रौद्योगिकी को प्रकृति में विद्युत यांत्रिक माना जाता था। Technische Universität Darmstadt ने 1882 में दुनिया के पहले इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विभाग की स्थापना की और 1883 में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में पहला डिग्री कोर्स शुरू किया। [ संयुक्त राज्य अमेरिका में पहला इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग डिग्री प्रोग्राम मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) में शुरू किया गया था। प्रोफेसर चार्ल्स क्रॉस के तहत भौतिकी विभाग, हालांकि यह 1885 में दुनिया के पहले इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग स्नातकों का उत्पादन करने वाला कॉर्नेल विश्वविद्यालय था। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में पहला कोर्स 1883 में कॉर्नेल के सिबली कॉलेज ऑफ मैकेनिकल इंजीनियरिंग और मैकेनिक आर्ट्स में पढ़ाया गया था । लगभग 1885 तक ही कॉर्नेल के अध्यक्ष एंड्रयू डिक्सन व्हाइट ने संयुक्त राज्य अमेरिका में विद्युत इंजीनियरिंग के पहले विभाग की स्थापना की थी। उसी वर्ष, यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन ने ग्रेट ब्रिटेन में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की पहली कुर्सी की स्थापना की। मिसौरी विश्वविद्यालय में प्रोफेसर मेंडेल पी. वेनबैकने जल्द ही 1886 में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विभाग की स्थापना करके सूट बाद में, विश्वविद्यालय और प्रौद्योगिकी संस्थानधीरे-धीरे पूरी दुनिया में अपने छात्रों को इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग कार्यक्रमों की पेशकश करना शुरू कर दिया। इन दशकों के दौरान इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के उपयोग में नाटकीय रूप से वृद्धि हुई। 1882 में, थॉमस एडिसन ने दुनिया के पहले बड़े पैमाने पर बिजली नेटवर्क को चालू किया, जिसने न्यूयॉर्क शहर के मैनहट्टन द्वीप पर 59 ग्राहकों को 110 वोल्ट - डायरेक्ट करंट (DC) - प्रदान किया । 1884 में, सर चार्ल्स पार्सन्स ने अधिक कुशल विद्युत ऊर्जा उत्पादन के लिए भाप टरबाइन का आविष्कार किया । ट्रांसफॉर्मर के उपयोग के माध्यम से लंबी दूरी पर अधिक कुशलता से बिजली संचारित करने की क्षमता के साथ, बारी-बारी से चालू , 1880 और 1890 के दशक में करोली ज़िपरनॉस्की , ओटो ब्लैथी और द्वारा ट्रांसफार्मर डिजाइन के साथ तेजी से विकसित हुआ।मिक्सा डेरी (जिसे बाद में ZBD ट्रांसफॉर्मर कहा गया), लुसिएन गॉलार्ड , जॉन डिक्सन गिब्स और विलियम स्टेनली, जूनियर । इंडक्शन मोटर्स सहित व्यावहारिक एसी मोटर डिजाइनों का स्वतंत्र रूप से गैलीलियो फेरारिस और निकोला टेस्ला द्वारा आविष्कार किया गया था और आगे मिखाइल डोलिवो-डोब्रोवोल्स्की और चार्ल्स यूजीन लैंसलॉट ब्राउन द्वारा एक व्यावहारिक तीन-चरण रूप में विकसित किया गया था । चार्ल्स स्टीनमेट्ज़ और ओलिवर हीविसाइड ने वैकल्पिक वर्तमान इंजीनियरिंग के सैद्धांतिक आधार में योगदान दिया। संयुक्त राज्य अमेरिका में एसी सेट ऑफ के उपयोग में प्रसार जिसे जॉर्ज वेस्टिंगहाउस समर्थित एसी सिस्टम और थॉमस एडिसन समर्थित डीसी पावर सिस्टम के बीच धाराओं का युद्ध कहा गया है, जिसमें एसी को समग्र मानक के रूप में अपनाया गया है।
20 वीं सदी के प्रारंभ में
पहले काम करने वाले ट्रांजिस्टर की प्रतिकृति, एक बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टररेडियो के विकास के दौरान , कई वैज्ञानिकों और अन्वेषकों ने रेडियो प्रौद्योगिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स में योगदान दिया। 1850 के दशक के दौरान जेम्स क्लर्क मैक्सवेल के गणितीय कार्य ने अदृश्य हवाई तरंगों (जिसे बाद में "रेडियो तरंग" कहा जाता है) की संभावना सहित विद्युत चुम्बकीय विकिरण के विभिन्न रूपों के संबंध को दिखाया था । 1888 के अपने क्लासिक भौतिकी प्रयोगों में, हेनरिक हर्ट्ज़ ने स्पार्क-गैप ट्रांसमीटर के साथ रेडियो तरंगों को प्रसारित करके मैक्सवेल के सिद्धांत को साबित किया , और सरल विद्युत उपकरणों का उपयोग करके उनका पता लगाया। अन्य भौतिकविदों ने इन नई तरंगों के साथ प्रयोग किया और इस प्रक्रिया में उन्हें संचारित करने और उनका पता लगाने के लिए उपकरण विकसित किए। 1895 में,गुग्लिल्मो मार्कोनी ने एक उद्देश्य से निर्मित वाणिज्यिक वायरलेस टेलीग्राफिक सिस्टम में इन "हर्ट्जियन तरंगों" को प्रसारित करने और पता लगाने के ज्ञात तरीकों को अनुकूलित करने के तरीके पर काम करना शुरू किया । प्रारंभ में, उन्होंने डेढ़ मील की दूरी पर वायरलेस सिग्नल भेजे। दिसंबर 1901 में, उन्होंने वायरलेस तरंगें भेजीं जो पृथ्वी की वक्रता से प्रभावित नहीं थीं। बाद में मार्कोनी ने अटलांटिक के पार पोल्धु, कॉर्नवाल और सेंट जॉन्स, न्यूफ़ाउंडलैंड के बीच 2,100 मील (3,400 किमी) की दूरी के बीच वायरलेस सिग्नल प्रसारित किए।
1894-1896 के दौरान जगदीश चंद्र बोस द्वारा पहली बार मिलीमीटर तरंग संचार की जांच की गई, जब वे अपने प्रयोगों में 60 गीगाहर्ट्ज़ तक की अत्यधिक उच्च आवृत्ति तक पहुंचे। उन्होंने रेडियो तरंगों का पता लगाने के लिए सेमीकंडक्टर जंक्शनों के उपयोग की शुरुआत की, जब उन्होंने 1901 में रेडियो क्रिस्टल डिटेक्टर का पेटेंट कराया । धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर (MOSFET), आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स का बुनियादी निर्माण खंड 1897 में, कार्ल फर्डिनेंड ब्रौन ने कैथोड रे ट्यूब को एक आस्टसीलस्कप के हिस्से के रूप में पेश किया, जो इलेक्ट्रॉनिक टेलीविजन के लिए एक महत्वपूर्ण सक्षम तकनीक है । जॉन फ्लेमिंग ने 1904 में पहली रेडियो ट्यूब, डायोड का आविष्कार किया। दो साल बाद, रॉबर्ट वॉन लिबेन और ली डी फॉरेस्ट ने स्वतंत्र रूप से एम्पलीफायर ट्यूब विकसित की, जिसे ट्रायोड कहा जाता है ।
1920 में, अल्बर्ट हल ने मैग्नेट्रोन विकसित किया जो अंततः 1946 में पर्सी स्पेंसर द्वारा माइक्रोवेव ओवन के विकास की ओर ले जाएगा । 1934 में, ब्रिटिश सेना ने डॉ. विम्परिस के निर्देशन में रडार (जो मैग्नेट्रोन का भी उपयोग करता है) की ओर कदम बढ़ाना शुरू किया, जिसकी परिणति अगस्त 1936 में बावडसे में पहले रडार स्टेशन के संचालन में हुई।
1941 में, कोनराड ज़ूस ने Z3 प्रस्तुत किया , जो इलेक्ट्रोमैकेनिकल भागों का उपयोग करते हुए दुनिया का पहला पूरी तरह कार्यात्मक और प्रोग्राम करने योग्य कंप्यूटर था। 1943 में, टॉमी फ्लावर्स ने कोलोसस का डिजाइन और निर्माण किया , जो दुनिया का पहला पूरी तरह कार्यात्मक, इलेक्ट्रॉनिक, डिजिटल और प्रोग्राम करने योग्य कंप्यूटर था। 1946 में, जॉन प्रेस्पर एकर्ट और जॉन मौचली के ENIAC (इलेक्ट्रॉनिक न्यूमेरिकल इंटीग्रेटर एंड कंप्यूटर) ने कंप्यूटिंग युग की शुरुआत की। इन मशीनों के अंकगणितीय प्रदर्शन ने इंजीनियरों को पूरी तरह से नई तकनीकों को विकसित करने और नए उद्देश्यों को प्राप्त करने की अनुमति दी।
1948 में क्लाउड शैनन ने "ए मैथमैटिकल थ्योरी ऑफ़ कम्युनिकेशन" प्रकाशित किया जो गणितीय रूप से अनिश्चितता ( विद्युत शोर ) के साथ सूचना के पारित होने का वर्णन करता है।
सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रॉनिक्स
यह भी देखें: इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग का इतिहास, ट्रांजिस्टर का इतिहास, एकीकृत सर्किट का आविष्कार , MOSFET और सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रॉनिक्स
1947 में बेल टेलीफोन लेबोरेटरीज (बीटीएल) में विलियम शॉक्ले के अधीन काम करते हुए जॉन बार्डीन और वाल्टर हाउसर ब्रैटन द्वारा आविष्कार किया गया पहला काम करने वाला ट्रांजिस्टर एक बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टर था। फिर उन्होंने 1948 में द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर का आविष्कार किया । जबकि प्रारंभिक जंक्शन ट्रांजिस्टर अपेक्षाकृत भारी उपकरण थे जिनका बड़े पैमाने पर उत्पादन के आधार पर निर्माण करना मुश्किल था, उन्होंने अधिक कॉम्पैक्ट उपकरणों के लिए दरवाजा खोल दिया।
सतह निष्क्रियता प्रक्रिया, जिसने थर्मल ऑक्सीकरण के माध्यम से विद्युत रूप से स्थिर सिलिकॉन सतहों को 1957 में बीटीएल में मोहम्मद एम। अटाला द्वारा विकसित किया था । इससे अखंड एकीकृत सर्किट चिप का विकास हुआ। पहले एकीकृत सर्किट थे, 1958 में टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स में जैक किल्बी द्वारा आविष्कार किए गए हाइब्रिड इंटीग्रेटेड सर्किट और 1959 में फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर में रॉबर्ट नॉयस द्वारा आविष्कार किए गए मोनोलिथिक इंटीग्रेटेड सर्किट चिप ।
MOSFET ( मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर, या MOS ट्रांजिस्टर) का आविष्कार मोहम्मद अटाला और डॉन कांग द्वारा 1959 में BTL में किया गया था। यह पहला सही मायने में कॉम्पैक्ट ट्रांजिस्टर था जिसे छोटा किया जा सकता था। और उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए बड़े पैमाने पर उत्पादित। इसने इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में क्रांति ला दी , दुनिया में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला इलेक्ट्रॉनिक उपकरण बन गया। MOSFET अधिकांश आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में मूल तत्व है, और इलेक्ट्रॉनिक्स क्रांति का केंद्र रहा है, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक क्रांति, [ और डिजिटल क्रांति । इस प्रकार एमओएसएफईटी को आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के जन्म के रूप में श्रेय दिया गया है, और संभवतः इलेक्ट्रॉनिक्स में सबसे महत्वपूर्ण आविष्कार।
MOSFET ने उच्च-घनत्व वाले एकीकृत सर्किट चिप्स का निर्माण संभव बनाया । ने पहली बार 1960 में एमओएस इंटीग्रेटेड सर्किट (एमओएस आईसी) चिप की अवधारणा का प्रस्ताव रखा , इसके बाद 1961 में कहंग ने। 1962 में आरसीए प्रयोगशालाओं में। एमओएस तकनीक ने मूर के नियम को सक्षम किया, हर दो साल में एक आईसी चिप पर ट्रांजिस्टर का दोहरीकरण , जिसकी भविष्यवाणी गॉर्डन मूर ने 1965 में की थी। सिलिकॉन-गेट एमओएस तकनीक को फेडेरिको फागिन द्वारा विकसित किया गया था। 1968 में फेयरचाइल्ड में। तब से, MOSFET आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स का बुनियादी निर्माण खंड रहा है। सिलिकॉन MOSFETs और MOS इंटीग्रेटेड सर्किट चिप्स के बड़े पैमाने पर उत्पादन के साथ-साथ एक घातीय गति से निरंतर MOSFET स्केलिंग लघुकरण (जैसा कि मूर के नियम द्वारा भविष्यवाणी की गई है ), तब से प्रौद्योगिकी, अर्थव्यवस्था में क्रांतिकारी परिवर्तन हुए हैं। , संस्कृति और सोच।
अपोलो कार्यक्रम जिसकी परिणति 1969 में अपोलो 11 के साथ चंद्रमा पर अंतरिक्ष यात्रियों को उतारने में हुई थी , नासा द्वारा सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रॉनिक तकनीक में प्रगति को अपनाने में सक्षम था , जिसमें इंटरप्लानेटरी मॉनिटरिंग प्लेटफॉर्म (आईएमपी) में एमओएसएफईटी और सिलिकॉन इंटीग्रेटेड सर्किट शामिल हैं। अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर (AGC) में चिप्स ।
1960 के दशक में MOS इंटीग्रेटेड सर्किट टेक्नोलॉजी के विकास ने 1970 के दशक की शुरुआत में माइक्रोप्रोसेसर का आविष्कार किया । पहला सिंगल-चिप माइक्रोप्रोसेसर इंटेल 4004 था , जिसे 1971 में जारी किया गया था। यह 1968 में मासातोशी शिमा के तीन-चिप सीपीयू डिजाइन के रूप में " बुसीकॉम प्रोजेक्ट" इससे पहले शार्प की तदाशी सासाकी ने सिंगल-चिप सीपीयू डिज़ाइन की कल्पना की थी, जिस पर उन्होंने 1968 में बुसिकॉम और इंटेल के साथ चर्चा की थी। इंटेल 4004 को तब फेडरिको फागिन द्वारा इंटेल में अपनी सिलिकॉन-गेट एमओएस तकनीक, के साथ इंटेल के मार्सियन हॉफ और स्टेनली माजोर और बुसिकॉम के मासातोशी शिमा के साथ डिजाइन और साकार किया गया था। माइक्रोप्रोसेसर ने माइक्रो कंप्यूटर और पर्सनल कंप्यूटर के विकास और माइक्रो कंप्यूटर क्रांति का नेतृत्व किया ।
उपक्षेत्रों
बिजली के गुणों में से एक यह है कि यह ऊर्जा संचरण के साथ-साथ सूचना संचरण के लिए भी बहुत उपयोगी है। ये पहले क्षेत्र भी थे जिनमें इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विकसित की गई थी। आज इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में कई उप-विषय हैं, जिनमें से सबसे सामान्य नीचे सूचीबद्ध हैं। यद्यपि ऐसे विद्युत इंजीनियर हैं जो इन उप-विषयों में से किसी एक पर विशेष रूप से ध्यान केंद्रित करते हैं, कई उनके संयोजन से निपटते हैं। कभी-कभी इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग और कंप्यूटर इंजीनियरिंग जैसे कुछ क्षेत्रों को अपने आप में अनुशासन माना जाता है।
शक्ति और ऊर्जा
मुख्य लेख: पावर इंजीनियरिंग और एनर्जी इंजीनियरिंग बिजली के खंभे का शीर् बिजली के खंभे का शीर्ष पावर एंड एनर्जी इंजीनियरिंग बिजली के उत्पादन, पारेषण और वितरण के साथ-साथ संबंधित उपकरणों की एक श्रृंखला के डिजाइन से संबंधित है। [72] इनमें ट्रांसफॉर्मर, इलेक्ट्रिक जेनरेटर, इलेक्ट्रिक मोटर, हाई वोल्टेज इंजीनियरिंग और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं। दुनिया के कई क्षेत्रों में, सरकारें एक विद्युत नेटवर्क का रखरखाव करती हैं जिसे पावर ग्रिड कहा जाता है जो विभिन्न प्रकार के जनरेटर को उनकी ऊर्जा के उपयोगकर्ताओं के साथ जोड़ता है। प्रयोक्ता ग्रिड से विद्युत ऊर्जा खरीदते हैं, अपने स्वयं के उत्पादन करने की महंगी कवायद से बचते हैं। पावर इंजीनियर पावर ग्रिड के डिजाइन और रखरखाव के साथ-साथ इससे कनेक्ट होने वाले पावर सिस्टम पर भी काम कर सकते हैं।[73] ऐसी प्रणालियों को ऑन-ग्रिड पावर सिस्टम कहा जाता है और वे अतिरिक्त बिजली के साथ ग्रिड की आपूर्ति कर सकते हैं, ग्रिड से बिजली खींच सकते हैं, या दोनों कर सकते हैं। पावर इंजीनियर ऐसे सिस्टम पर भी काम कर सकते हैं जो ग्रिड से कनेक्ट नहीं होते हैं, जिन्हें ऑफ-ग्रिड पावर सिस्टम कहा जाता है, जो कुछ मामलों में ऑन-ग्रिड सिस्टम के लिए बेहतर होते हैं। भविष्य में सैटेलाइट नियंत्रित बिजली प्रणालियां शामिल हैं, बिजली की वृद्धि को रोकने और ब्लैकआउट को रोकने के लिए वास्तविक समय में फीडबैक के साथ।
दूरसंचार
मुख्य लेख: दूरसंचार इंजीनियरिंग उपग्रह सूचना के विश्लेषण में उपग्रह व्यंजन एक महत्वपूर्ण घटक हैं। उपग्रह सूचना के विश्लेषण में उपग्रह व्यंजन एक महत्वपूर्ण घटक हैं। दूरसंचार इंजीनियरिंग एक संचार चैनल जैसे कोक्स केबल, ऑप्टिकल फाइबर या फ्री स्पेस में सूचना के प्रसारण पर केंद्रित है। [74] मुक्त स्थान पर प्रसारण के लिए सूचना को एक वाहक सिग्नल में एन्कोड करने की आवश्यकता होती है ताकि सूचना को संचरण के लिए उपयुक्त वाहक आवृत्ति में स्थानांतरित किया जा सके; इसे मॉड्यूलेशन के रूप में जाना जाता है। लोकप्रिय एनालॉग मॉड्यूलेशन तकनीकों में आयाम मॉडुलन और आवृत्ति मॉडुलन शामिल हैं। [75] मॉडुलन का चुनाव एक प्रणाली की लागत और प्रदर्शन को प्रभावित करता है और इन दो कारकों को इंजीनियर द्वारा सावधानीपूर्वक संतुलित किया जाना चाहिए। एक बार सिस्टम की ट्रांसमिशन विशेषताओं का निर्धारण हो जाने के बाद, दूरसंचार इंजीनियर ऐसे सिस्टम के लिए आवश्यक ट्रांसमीटर और रिसीवर डिजाइन करते हैं। इन दोनों को कभी-कभी दो-तरफा संचार उपकरण बनाने के लिए जोड़ा जाता है जिसे ट्रांसीवर के रूप में जाना जाता है। ट्रांसमीटरों के डिजाइन में एक महत्वपूर्ण विचार उनकी बिजली की खपत है क्योंकि यह उनकी सिग्नल शक्ति से निकटता से संबंधित है। [76] [77] आमतौर पर, यदि रिसीवर के एंटीना (एंटीना) पर सिग्नल आने के बाद प्रेषित सिग्नल की शक्ति अपर्याप्त होती है, तो सिग्नल में निहित जानकारी शोर से दूषित हो जाएगी, विशेष रूप से स्थिर।
नियंत्रण इंजीनियरिंग
मुख्य लेख: नियंत्रण इंजीनियरिंग और नियंत्रण सिद्धांत सफ्लाइट में नियंत्रण प्रणाली महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है स्पेसफ्लाइट में नियंत्रण प्रणाली महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। नियंत्रण इंजीनियरिंग गतिशील प्रणालियों की एक विविध श्रेणी के मॉडलिंग और नियंत्रकों के डिजाइन पर केंद्रित है जो इन प्रणालियों को वांछित तरीके से व्यवहार करने के लिए प्रेरित करेगा। [78] ऐसे नियंत्रकों को लागू करने के लिए, इलेक्ट्रॉनिक्स नियंत्रण इंजीनियर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर, माइक्रोकंट्रोलर और प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) का उपयोग कर सकते हैं। कंट्रोल इंजीनियरिंग में वाणिज्यिक एयरलाइनरों की उड़ान और प्रणोदन प्रणाली से लेकर कई आधुनिक ऑटोमोबाइल में मौजूद क्रूज नियंत्रण तक के अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। [79] यह औद्योगिक स्वचालन में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
कंट्रोल सिस्टम डिजाइन करते समय कंट्रोल इंजीनियर अक्सर फीडबैक का इस्तेमाल करते हैं। उदाहरण के लिए, क्रूज नियंत्रण वाले ऑटोमोबाइल में वाहन की गति की लगातार निगरानी की जाती है और सिस्टम को वापस फीड किया जाता है जो तदनुसार मोटर के बिजली उत्पादन को समायोजित करता है। [80] जहां नियमित प्रतिक्रिया होती है, नियंत्रण सिद्धांत का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि सिस्टम इस तरह की प्रतिक्रिया पर कैसे प्रतिक्रिया करता है।
नियंत्रण इंजीनियर रोबोटिक्स में नियंत्रण एल्गोरिदम का उपयोग करके स्वायत्त प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए भी काम करते हैं जो विभिन्न प्रकार के उद्योगों में उपयोग किए जाने वाले स्वायत्त वाहनों, स्वायत्त ड्रोन और अन्य जैसे रोबोटों को स्थानांतरित करने वाले एक्ट्यूएटर्स को नियंत्रित करने के लिए संवेदी प्रतिक्रिया की व्याख्या करते हैं। [81]
इलेक्ट्रानिक्स
मुख्य लेख: इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग
बिजली के उपकरण बिजली के उपकरण इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का डिज़ाइन और परीक्षण शामिल होता है जो एक विशेष कार्यक्षमता प्राप्त करने के लिए प्रतिरोधों, कैपेसिटर, इंडक्टर्स, डायोड और ट्रांजिस्टर जैसे घटकों के गुणों का उपयोग करता है। [73] ट्यूनेड सर्किट, जो एक रेडियो के उपयोगकर्ता को एक ही स्टेशन को छोड़कर सभी को फ़िल्टर करने की अनुमति देता है, ऐसे सर्किट का सिर्फ एक उदाहरण है। शोध का एक अन्य उदाहरण न्यूमेटिक सिग्नल कंडीशनर है। द्वितीय विश्व युद्ध से पहले, इस विषय को आमतौर पर रेडियो इंजीनियरिंग के रूप में जाना जाता था और मूल रूप से संचार और रडार, वाणिज्यिक रेडियो और प्रारंभिक टेलीविजन के पहलुओं तक ही सीमित था। [73] बाद में, युद्ध के बाद के वर्षों में, जैसे-जैसे उपभोक्ता उपकरणों का विकास शुरू हुआ, इस क्षेत्र में आधुनिक टेलीविजन, ऑडियो सिस्टम, कंप्यूटर और माइक्रोप्रोसेसर शामिल हो गए। 1950 के दशक के मध्य से अंत तक, रेडियो इंजीनियरिंग शब्द ने धीरे-धीरे इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग नाम का स्थान ले लिया। 1959 में एकीकृत परिपथ के आविष्कार से पहले, [82] इलेक्ट्रॉनिक परिपथों का निर्माण असतत घटकों से किया गया था जिन्हें मनुष्यों द्वारा हेरफेर किया जा सकता था। इन असतत सर्किटों ने बहुत अधिक स्थान और शक्ति की खपत की और गति में सीमित थे, हालांकि वे कुछ अनुप्रयोगों में अभी भी सामान्य हैं। इसके विपरीत, एकीकृत परिपथों ने बड़ी संख्या में—अक्सर लाखों—छोटे विद्युत घटकों, मुख्य रूप से ट्रांजिस्टर,[83] को एक सिक्के के आकार की एक छोटी चिप में पैक कर दिया। यह उन शक्तिशाली कंप्यूटरों और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए अनुमति देता है जिन्हें हम आज देखते हैं।
माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स
मुख्य लेख: माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक, नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स, और चिप डिजाइन माइक्रोप्रोसेस माइक्रोप्रोसेसर माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग एक एकीकृत सर्किट में उपयोग के लिए या कभी-कभी सामान्य इलेक्ट्रॉनिक घटक के रूप में उपयोग के लिए बहुत छोटे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट घटकों के डिजाइन और माइक्रोफैब्रिकेशन से संबंधित है। [84] सबसे आम माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटक अर्धचालक ट्रांजिस्टर हैं, हालांकि सभी मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक (प्रतिरोधक, कैपेसिटर आदि) सूक्ष्म स्तर पर बनाए जा सकते हैं। नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स नैनोमीटर के स्तर तक उपकरणों की और स्केलिंग है। आधुनिक उपकरण पहले से ही नैनोमीटर शासन में हैं, जिसमें 100 एनएम से कम प्रसंस्करण 2002 के बाद से मानक रहा है। [85] माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटकों को इलेक्ट्रॉनिक चार्ज और करंट के नियंत्रण के वांछित परिवहन को प्राप्त करने के लिए सिलिकॉन (उच्च आवृत्तियों पर, गैलियम आर्सेनाइड और इंडियम फॉस्फाइड जैसे यौगिक अर्धचालक) जैसे अर्धचालकों के रासायनिक रूप से निर्माण करके बनाया जाता है। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के क्षेत्र में महत्वपूर्ण मात्रा में रसायन विज्ञान और भौतिक विज्ञान शामिल हैं और इस क्षेत्र में काम करने वाले इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर को क्वांटम यांत्रिकी के प्रभावों का बहुत अच्छा काम करने का ज्ञान होना आवश्यक है। [86]
सिग्नल प्रोसेसिंग
मुख्य लेख: सिग्नल प्रोसेसिंग एक सीसीडी पर एक बायर फ़िल्टर को प्रत्येक पिक्सेल पर लाल, हरा और नीला मान प्राप्त करने के लिए सिग्नल प्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है। सिग्नल प्रोसेसिंग सिग्नल के विश्लेषण और हेरफेर से संबंधित है। [87] सिग्नल या तो एनालॉग हो सकते हैं, जिस स्थिति में सिग्नल सूचना के अनुसार लगातार बदलता रहता है, या डिजिटल, जिस स्थिति में सिग्नल सूचना का प्रतिनिधित्व करने वाले असतत मूल्यों की एक श्रृंखला के अनुसार बदलता रहता है। एनालॉग सिग्नल के लिए, सिग्नल प्रोसेसिंग में ऑडियो उपकरण के लिए ऑडियो सिग्नल का प्रवर्धन और फ़िल्टरिंग या दूरसंचार के लिए सिग्नल के मॉड्यूलेशन और डिमोड्यूलेशन शामिल हो सकते हैं। डिजिटल सिग्नल के लिए, सिग्नल प्रोसेसिंग में डिजिटल रूप से सैंपल किए गए सिग्नल का संपीड़न, त्रुटि का पता लगाना और त्रुटि सुधार शामिल हो सकता है। [88] सिग्नल प्रोसेसिंग एक बहुत ही गणितीय रूप से उन्मुख और गहन क्षेत्र है जो डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग का मूल है और यह संचार, नियंत्रण, रडार, ऑडियो इंजीनियरिंग, प्रसारण इंजीनियरिंग, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और बायोमेडिकल जैसे इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के हर क्षेत्र में नए अनुप्रयोगों के साथ तेजी से विस्तार कर रहा है। इंजीनियरिंग के रूप में पहले से मौजूद कई एनालॉग सिस्टम को उनके डिजिटल समकक्षों के साथ बदल दिया गया है। कई नियंत्रण प्रणालियों के डिजाइन में एनालॉग सिग्नल प्रोसेसिंग अभी भी महत्वपूर्ण है। डीएसपी प्रोसेसर आईसी कई प्रकार के आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में पाए जाते हैं, जैसे डिजिटल टेलीविजन सेट, [89] रेडियो, हाई-फाई ऑडियो उपकरण, मोबाइल फोन, मल्टीमीडिया प्लेयर, कैमकोर्डर और डिजिटल कैमरा, ऑटोमोबाइल कंट्रोल सिस्टम, शोर रद्द करने वाले हेडफ़ोन, डिजिटल स्पेक्ट्रम एनालाइजर, मिसाइल गाइडेंस सिस्टम, रडार सिस्टम और टेलीमैटिक्स सिस्टम। ऐसे उत्पादों में, डीएसपी शोर में कमी, वाक् पहचान या संश्लेषण, डिजिटल मीडिया को एन्कोडिंग या डिकोड करने, वायरलेस तरीके से डेटा संचारित करने या प्राप्त करने, जीपीएस का उपयोग करके स्थिति को त्रिभुज करने, और अन्य प्रकार की इमेज प्रोसेसिंग, वीडियो प्रोसेसिंग, ऑडियो प्रोसेसिंग और स्पीच प्रोसेसिंग के लिए जिम्मेदार हो सकता है। [90]
उपकरण
मुख्य लेख: इंस्ट्रुमेंटेशन इंजीनियरिंग उड़ान उपकरण पायलटों को विश्लेषणात्मक रूप से विमान को नियंत्रित करने के लिए उपकरण प्रदान करते हैं। इंस्ट्रुमेंटेशन इंजीनियरिंग भौतिक मात्रा जैसे दबाव, प्रवाह और तापमान को मापने के लिए उपकरणों के डिजाइन से संबंधित है। [91] ऐसे उपकरणों के डिजाइन के लिए भौतिकी की अच्छी समझ की आवश्यकता होती है जो अक्सर विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत से परे होती है। उदाहरण के लिए, उड़ान उपकरण पायलटों को विश्लेषणात्मक रूप से विमान के नियंत्रण को सक्षम करने के लिए हवा की गति और ऊंचाई जैसे चर को मापते हैं। इसी तरह, थर्मोकपल दो बिंदुओं के बीच तापमान के अंतर को मापने के लिए पेल्टियर-सीबेक प्रभाव का उपयोग करते हैं। [92] अक्सर इंस्ट्रुमेंटेशन का उपयोग स्वयं नहीं किया जाता है, बल्कि इसके बजाय बड़े विद्युत प्रणालियों के सेंसर के रूप में किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक थर्मोकपल का उपयोग यह सुनिश्चित करने में मदद के लिए किया जा सकता है कि भट्ठी का तापमान स्थिर रहे। [93] इस कारण से, इंस्ट्रूमेंटेशन इंजीनियरिंग को अक्सर नियंत्रण के समकक्ष के रूप में देखा जाता है।
कंप्यूटर
मुख्य लेख: कंप्यूटर इंजीनियरिंग
सुपर कंप्यूटर का उपयोग कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान और भौगोलिक सूचना प्रणाली के रूप में विविध क्षेत्रों में किया जाता है। सुपर कंप्यूटर का उपयोग कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान और भौगोलिक सूचना प्रणाली के रूप में विविध क्षेत्रों में किया जाता है। कंप्यूटर इंजीनियरिंग कंप्यूटर और कंप्यूटर सिस्टम के डिजाइन से संबंधित है। इसमें नए हार्डवेयर का डिज़ाइन, PDA, टैबलेट और सुपर कंप्यूटर का डिज़ाइन, या किसी औद्योगिक संयंत्र को नियंत्रित करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग शामिल हो सकता है। [94] कंप्यूटर इंजीनियर सिस्टम के सॉफ्टवेयर पर भी काम कर सकते हैं। हालांकि, जटिल सॉफ्टवेयर सिस्टम का डिजाइन अक्सर सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग का क्षेत्र होता है, जिसे आमतौर पर एक अलग अनुशासन माना जाता है। [95] डेस्कटॉप कंप्यूटर उन उपकरणों के एक छोटे से अंश का प्रतिनिधित्व करते हैं जिन पर एक कंप्यूटर इंजीनियर काम कर सकता है, क्योंकि कंप्यूटर जैसे आर्किटेक्चर अब वीडियो गेम कंसोल और डीवीडी प्लेयर सहित कई उपकरणों में पाए जाते हैं। कंप्यूटर इंजीनियर कंप्यूटिंग के कई हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर पहलुओं में शामिल हैं। [96]
प्रकाशिकी और फोटोनिक्स
मुख्य लेख: प्रकाशिकी और फोटोनिक्स
प्रकाशिकी और फोटोनिक्स विद्युत चुम्बकीय विकिरण के उत्पादन, संचरण, प्रवर्धन, मॉड्यूलेशन, पता लगाने और विश्लेषण से संबंधित है। प्रकाशिकी का अनुप्रयोग लेंस, सूक्ष्मदर्शी, दूरबीन और अन्य उपकरण जैसे ऑप्टिकल उपकरणों के डिजाइन से संबंधित है जो विद्युत चुम्बकीय विकिरण के गुणों का उपयोग करते हैं। प्रकाशिकी के अन्य प्रमुख अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सेंसर और माप प्रणाली, लेजर, फाइबर ऑप्टिक संचार प्रणाली और ऑप्टिकल डिस्क सिस्टम (जैसे सीडी और डीवीडी) शामिल हैं। फोटोनिक्स ऑप्टिकल तकनीक पर भारी निर्माण करता है, जो आधुनिक विकास जैसे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स (ज्यादातर अर्धचालक शामिल), लेजर सिस्टम, ऑप्टिकल एम्पलीफायर और उपन्यास सामग्री (जैसे मेटामटेरियल) के साथ पूरक है।
संबंधित विषय
वेंटिलेटर सिस्टम के साथ एक श्वसन चिकित्सक बर्ड वीआईपी शिशु वेंटिलेटर मेक्ट्रोनिक्स एक इंजीनियरिंग अनुशासन है जो विद्युत और यांत्रिक प्रणालियों के अभिसरण से संबंधित है। इस तरह की संयुक्त प्रणालियों को इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम के रूप में जाना जाता है और व्यापक रूप से अपनाया जाता है। उदाहरणों में स्वचालित निर्माण प्रणाली, [97] हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम, [98] और विमान और ऑटोमोबाइल के विभिन्न उप-प्रणालियां शामिल हैं। [99] इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम डिजाइन इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग का विषय है जो जटिल इलेक्ट्रिकल और मैकेनिकल सिस्टम के बहु-विषयक डिजाइन मुद्दों से संबंधित है। [100] मेक्ट्रोनिक्स शब्द का प्रयोग आमतौर पर मैक्रोस्कोपिक सिस्टम को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, लेकिन भविष्यवादियों ने बहुत छोटे इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों के उद्भव की भविष्यवाणी की है। पहले से ही, ऐसे छोटे उपकरण, जिन्हें माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) के रूप में जाना जाता है, का उपयोग ऑटोमोबाइल में एयरबैग को यह बताने के लिए किया जाता है कि कब तैनात किया जाए, [101] डिजिटल प्रोजेक्टर में शार्प इमेज बनाने के लिए, और इंकजेट प्रिंटर में हाई डेफिनिशन प्रिंटिंग के लिए नोजल बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। भविष्य में यह आशा की जाती है कि उपकरण छोटे प्रत्यारोपण योग्य चिकित्सा उपकरणों के निर्माण और ऑप्टिकल संचार में सुधार करने में मदद करेंगे। [102] बायोमेडिकल इंजीनियरिंग एक अन्य संबंधित अनुशासन है, जो चिकित्सा उपकरणों के डिजाइन से संबंधित है। इसमें स्थिर उपकरण जैसे वेंटिलेटर, एमआरआई स्कैनर, [103] और इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ़ मॉनिटर के साथ-साथ मोबाइल उपकरण जैसे कर्णावत प्रत्यारोपण, कृत्रिम पेसमेकर और कृत्रिम हृदय शामिल हैं। एयरोस्पेस इंजीनियरिंग और रोबोटिक्स एक उदाहरण सबसे हालिया विद्युत प्रणोदन और आयन प्रणोदन है।
शिक्षा
मुख्य लेख: इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों की शिक्षा और प्रशिक्षण आस्टसीलस्कप इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों के पास आमतौर पर इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी, [104] या इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में एक प्रमुख के साथ एक अकादमिक डिग्री होती है। [105] [106] सभी कार्यक्रमों में समान मौलिक सिद्धांत पढ़ाए जाते हैं, हालांकि शीर्षक के अनुसार जोर अलग-अलग हो सकता है। इस तरह की डिग्री के लिए अध्ययन की अवधि आमतौर पर चार या पांच साल होती है और पूरी की गई डिग्री को इलेक्ट्रिकल/इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग टेक्नोलॉजी में बैचलर ऑफ साइंस, बैचलर ऑफ इंजीनियरिंग, बैचलर ऑफ साइंस, बैचलर ऑफ टेक्नोलॉजी, या बैचलर ऑफ एप्लाइड साइंस के रूप में नामित किया जा सकता है। , विश्वविद्यालय पर निर्भर करता है। स्नातक की डिग्री में आम तौर पर भौतिकी, गणित, कंप्यूटर विज्ञान, परियोजना प्रबंधन, और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में विभिन्न विषयों को कवर करने वाली इकाइयां शामिल होती हैं।[107] प्रारंभ में ऐसे विषय इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के उप-विषयों के अधिकांश, यदि सभी नहीं, को कवर करते हैं। एक उदाहरण सर्किट आरेख, जो सर्किट डिजाइन और समस्या निवारण में उपयोगी है। कुछ स्कूलों में, छात्र अपने अध्ययन के पाठ्यक्रम के अंत में एक या अधिक उप-विषयों पर जोर देना चुन सकते हैं। एक उदाहरण सर्किट आरेख, जो सर्किट डिजाइन और समस्या निवारण में उपयोगी है। कई स्कूलों में, इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग को इलेक्ट्रिकल पुरस्कार के हिस्से के रूप में शामिल किया जाता है, कभी-कभी स्पष्ट रूप से, जैसे बैचलर ऑफ इंजीनियरिंग (इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक), लेकिन अन्य में, इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग दोनों को पर्याप्त रूप से व्यापक और जटिल माना जाता है जो अलग डिग्री पेशकश कर रहे हैं। [108] कुछ इलेक्ट्रिकल इंजीनियर स्नातकोत्तर डिग्री के लिए अध्ययन करना चुनते हैं जैसे मास्टर ऑफ इंजीनियरिंग/मास्टर ऑफ साइंस (एमईएनजी/एमएससी), इंजीनियरिंग मैनेजमेंट में मास्टर, इंजीनियरिंग में डॉक्टर ऑफ फिलॉसफी (पीएचडी), इंजीनियरिंग डॉक्टरेट (इंजी.डी. ), या एक इंजीनियर की डिग्री। मास्टर और इंजीनियर की डिग्री में या तो शोध, शोध या दोनों का मिश्रण शामिल हो सकता है। डॉक्टर ऑफ फिलॉसफी एंड इंजीनियरिंग डॉक्टरेट डिग्री में एक महत्वपूर्ण शोध घटक होता है और इसे अक्सर अकादमिक के प्रवेश बिंदु के रूप में देखा जाता है। यूनाइटेड किंगडम और कुछ अन्य यूरोपीय देशों में, मास्टर ऑफ इंजीनियरिंग को अक्सर एक स्टैंडअलोन पोस्टग्रेजुएट डिग्री के बजाय बैचलर ऑफ इंजीनियरिंग की तुलना में थोड़ी लंबी अवधि की स्नातक डिग्री माना जाता है।
पेशेवर अभ्यास
पावर स्टेशन के अंदर जनरेटर सेट अधिकांश देशों में, इंजीनियरिंग में स्नातक की डिग्री पेशेवर प्रमाणन की दिशा में पहला कदम दर्शाती है और डिग्री प्रोग्राम स्वयं एक पेशेवर निकाय द्वारा प्रमाणित होता है। [110] प्रमाणित डिग्री प्रोग्राम पूरा करने के बाद, इंजीनियर को प्रमाणित होने से पहले कई आवश्यकताओं (कार्य अनुभव आवश्यकताओं सहित) को पूरा करना होगा। एक बार प्रमाणित होने के बाद इंजीनियर को प्रोफेशनल इंजीनियर (संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा और दक्षिण अफ्रीका में), चार्टर्ड इंजीनियर या निगमित इंजीनियर (भारत, पाकिस्तान, यूनाइटेड किंगडम, आयरलैंड और जिम्बाब्वे में), चार्टर्ड प्रोफेशनल इंजीनियर (ऑस्ट्रेलिया में) की उपाधि दी जाती है। न्यूजीलैंड) या यूरोपीय इंजीनियर (अधिकांश यूरोपीय संघ में)। IEEE कॉर्पोरेट कार्यालय न्यूयॉर्क शहर में 3 पार्क एवेन्यू की 17वीं मंजिल पर है लाइसेंस के लाभ स्थान के आधार पर भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में "केवल एक लाइसेंस प्राप्त इंजीनियर ही सार्वजनिक और निजी ग्राहकों के लिए इंजीनियरिंग कार्य को सील कर सकता है"। [111] इस आवश्यकता को क्यूबेक के इंजीनियर्स एक्ट जैसे राज्य और प्रांतीय कानून द्वारा लागू किया गया है।[112] अन्य देशों में, ऐसा कोई कानून मौजूद नहीं है। व्यावहारिक रूप से सभी प्रमाणित करने वाले निकाय एक आचार संहिता बनाए रखते हैं जिससे वे उम्मीद करते हैं कि सभी सदस्य इसका पालन करेंगे या निष्कासन का जोखिम उठाएंगे।[113] इस तरह ये संगठन पेशे के लिए नैतिक मानकों को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यहां तक कि उन क्षेत्राधिकारों में जहां प्रमाणन का काम पर बहुत कम या कोई कानूनी असर नहीं है, इंजीनियर अनुबंध कानून के अधीन हैं। ऐसे मामलों में जहां एक इंजीनियर का काम विफल हो जाता है, वह लापरवाही की यातना के अधीन हो सकता है और चरम मामलों में, आपराधिक लापरवाही का आरोप लगाया जा सकता है। एक इंजीनियर के काम को कई अन्य नियमों और विनियमों का भी पालन करना चाहिए, जैसे बिल्डिंग कोड और पर्यावरण कानून से संबंधित कानून। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों के लिए नोट के व्यावसायिक निकायों में इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स (आईईईई) और इंस्टीट्यूशन ऑफ इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी (आईईटी) शामिल हैं। IEEE दुनिया के 30% साहित्य का इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में उत्पादन करने का दावा करता है, दुनिया भर में इसके 360,000 से अधिक सदस्य हैं और सालाना 3,000 से अधिक सम्मेलन आयोजित करते हैं। आईईटी 21 जर्नल प्रकाशित करता है, जिसकी विश्वव्यापी सदस्यता 150,000 से अधिक है, और यूरोप में सबसे बड़ा पेशेवर इंजीनियरिंग समाज होने का दावा करता है। [115] [116] विद्युत इंजीनियरों के लिए तकनीकी कौशल का अप्रचलन एक गंभीर चिंता का विषय है। तकनीकी समितियों में सदस्यता और भागीदारी, क्षेत्र में पत्रिकाओं की नियमित समीक्षा और निरंतर सीखने की आदत इसलिए दक्षता बनाए रखने के लिए आवश्यक है। एक MIET (इंस्टीट्यूशन ऑफ इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी के सदस्य) को यूरोप में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर (प्रौद्योगिकी) इंजीनियर के रूप में मान्यता प्राप्त है। [117] ऑस्ट्रेलिया, कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका में विद्युत इंजीनियरों की संख्या लगभग 0.25% श्रम शक्ति है।[b]
उपकरण और कार्य
ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम से लेकर इलेक्ट्रिक पावर जनरेशन तक, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों ने कई तरह की तकनीकों के विकास में योगदान दिया है। वे विद्युत प्रणालियों और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की तैनाती का डिजाइन, विकास, परीक्षण और पर्यवेक्षण करते हैं। उदाहरण के लिए, वे दूरसंचार प्रणालियों के डिजाइन, विद्युत ऊर्जा स्टेशनों के संचालन, इमारतों की रोशनी और तारों, घरेलू उपकरणों के डिजाइन, या औद्योगिक मशीनरी के विद्युत नियंत्रण पर काम कर सकते हैं। [121]
सैटेलाइट संचार विशिष्ट है कि इलेक्ट्रिकल इंजीनियर किस पर काम करते हैं। अनुशासन के लिए मौलिक भौतिकी और गणित के विज्ञान हैं क्योंकि ये इस तरह के सिस्टम कैसे काम करेंगे, इसका गुणात्मक और मात्रात्मक विवरण प्राप्त करने में मदद करते हैं। आज अधिकांश इंजीनियरिंग कार्यों में कंप्यूटर का उपयोग शामिल है और विद्युत प्रणालियों को डिजाइन करते समय कंप्यूटर सहायता प्राप्त डिजाइन कार्यक्रमों का उपयोग करना आम बात है। फिर भी, दूसरों के साथ जल्दी से संवाद करने के लिए विचारों को स्केच करने की क्षमता अभी भी अमूल्य है।
छाया रोबोट हाथ प्रणाली हालांकि अधिकांश इलेक्ट्रिकल इंजीनियर बेसिक सर्किट थ्योरी को समझेंगे (जो कि सर्किट में रेसिस्टर्स, कैपेसिटर, डायोड, ट्रांजिस्टर और इंडक्टर्स जैसे तत्वों की परस्पर क्रिया है), इंजीनियरों द्वारा नियोजित सिद्धांत आमतौर पर उनके द्वारा किए जाने वाले काम पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए, क्वांटम यांत्रिकी और ठोस अवस्था भौतिकी वीएलएसआई (एकीकृत सर्किट के डिजाइन) पर काम कर रहे एक इंजीनियर के लिए प्रासंगिक हो सकते हैं, लेकिन मैक्रोस्कोपिक विद्युत प्रणालियों के साथ काम करने वाले इंजीनियरों के लिए काफी हद तक अप्रासंगिक हैं। यहां तक कि सर्किट सिद्धांत भी दूरसंचार प्रणालियों को डिजाइन करने वाले व्यक्ति के लिए प्रासंगिक नहीं हो सकता है जो ऑफ-द-शेल्फ घटकों का उपयोग करता है। शायद इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों के लिए सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी कौशल विश्वविद्यालय के कार्यक्रमों में परिलक्षित होते हैं, जो मजबूत संख्यात्मक कौशल, कंप्यूटर साक्षरता और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग से संबंधित तकनीकी भाषा और अवधारणाओं को समझने की क्षमता पर जोर देते हैं। [122]
एक बहु-मोड ऑप्टिकल फाइबर में प्रकाश के कुल आंतरिक परावर्तन को दर्शाते हुए, एक ऐक्रेलिक रॉड को उछालता हुआ एक लेजर। विद्युत इंजीनियरों द्वारा उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग किया जाता है। सरल नियंत्रण सर्किट और अलार्म के लिए, वोल्टेज, करंट और प्रतिरोध को मापने वाला एक बुनियादी मल्टीमीटर पर्याप्त हो सकता है। जहां समय-भिन्न संकेतों का अध्ययन करने की आवश्यकता है, ऑसिलोस्कोप भी एक सर्वव्यापी उपकरण है। आरएफ इंजीनियरिंग और उच्च आवृत्ति दूरसंचार में, स्पेक्ट्रम विश्लेषक और नेटवर्क विश्लेषक का उपयोग किया जाता है। कुछ विषयों में, सुरक्षा उपकरण के साथ एक विशेष चिंता का विषय हो सकता है। उदाहरण के लिए, चिकित्सा इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइनरों को इस बात का ध्यान रखना चाहिए कि सामान्य से बहुत कम वोल्टेज खतरनाक हो सकता है जब इलेक्ट्रोड शरीर के आंतरिक तरल पदार्थ के सीधे संपर्क में हों। [123] उपयोग किए जाने वाले उच्च वोल्टेज के कारण पावर ट्रांसमिशन इंजीनियरिंग में भी सुरक्षा संबंधी बड़ी चिंताएं हैं; हालांकि वोल्टमीटर सिद्धांत रूप में उनके कम वोल्टेज समकक्षों के समान हो सकते हैं, सुरक्षा और अंशांकन मुद्दे उन्हें बहुत अलग बनाते हैं। [124] इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के कई विषय अपने अनुशासन के लिए विशिष्ट परीक्षणों का उपयोग करते हैं। ऑडियो इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर मुख्य रूप से स्तर को मापने के लिए, लेकिन हार्मोनिक विरूपण और शोर जैसे अन्य मापदंडों को मापने के लिए एक सिग्नल जनरेटर और एक मीटर से युक्त ऑडियो परीक्षण सेट का उपयोग करते हैं। इसी तरह, सूचना प्रौद्योगिकी के अपने स्वयं के परीक्षण सेट होते हैं, जो अक्सर एक विशेष डेटा प्रारूप के लिए विशिष्ट होते हैं, और टेलीविजन प्रसारण के बारे में भी यही सच है।
मिसावा एयर बेस मिसावा सुरक्षा संचालन केंद्र, मिसावा, जापान में राडोम
कई इंजीनियरों के लिए, तकनीकी कार्य उनके द्वारा किए जाने वाले कार्य के केवल एक अंश के लिए होता है। ग्राहकों के साथ प्रस्तावों पर चर्चा करने, बजट तैयार करने और परियोजना कार्यक्रम निर्धारित करने जैसे कार्यों पर भी बहुत समय बिताया जा सकता है। [125] कई वरिष्ठ इंजीनियर तकनीशियनों या अन्य इंजीनियरों की एक टीम का प्रबंधन करते हैं और इस कारण से परियोजना प्रबंधन कौशल महत्वपूर्ण हैं। अधिकांश इंजीनियरिंग परियोजनाओं में किसी न किसी रूप में दस्तावेज़ीकरण शामिल होता है और इसलिए मजबूत लिखित संचार कौशल बहुत महत्वपूर्ण होते हैं।
इंजीनियरों के कार्यस्थल उतने ही विविध होते हैं जितने कि वे काम करते हैं। विद्युत इंजीनियरों को एक निर्माण संयंत्र के प्राचीन प्रयोगशाला वातावरण में, एक नौसेना जहाज पर, एक परामर्श फर्म के कार्यालयों या एक खदान में साइट पर पाया जा सकता है। अपने कामकाजी जीवन के दौरान, इलेक्ट्रिकल इंजीनियर खुद को वैज्ञानिकों, इलेक्ट्रीशियन, कंप्यूटर प्रोग्रामर और अन्य इंजीनियरों सहित व्यक्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला की देखरेख करते हुए पा सकते हैं। [126]
इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग का भौतिक विज्ञान के साथ घनिष्ठ संबंध है। उदाहरण के लिए, भौतिक विज्ञानी लॉर्ड केल्विन ने पहली ट्रान्साटलांटिक टेलीग्राफ केबल की इंजीनियरिंग में एक प्रमुख भूमिका निभाई। [127] इसके विपरीत, इंजीनियर ओलिवर हीविसाइड ने टेलीग्राफ केबल पर संचरण के गणित पर प्रमुख कार्य प्रस्तुत किया। [128] प्रमुख विज्ञान परियोजनाओं पर अक्सर विद्युत इंजीनियरों की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, सर्न जैसे बड़े कण त्वरक को बिजली वितरण, उपकरण, और निर्माण और स्थापना सहित परियोजना के कई पहलुओं से निपटने के लिए विद्युत इंजीनियरों की आवश्यकता होती है।
यह सभी देखें
आइकनइलेक्ट्रॉनिक्स पोर्टल आइकनइंजीनियरिंग पोर्टल
- बार्नकल (स्लैंग)
- इंजीनियरिंग शाखाओं की सूची
- विद्युत प्रौद्योगिकीविद्
- राजस्व के आधार पर मैकेनिकल, इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण निर्माण कंपनियों की सूची
- रूसी विद्युत इंजीनियरों की सूची
- इलेक्ट्रिकल / इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग में व्यवसाय
- इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की रूपरेखा
- इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग की समयरेखा
- इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग की शब्दावली
- इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग लेखों का सूचकांक
- सूचना अभियांत्रिकी
- अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (आईईसी)
- विद्युत इंजीनियरों की सूची
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अधिक जानकारी के लिए इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग की शब्दावली देखें।
मई 2014 में अमेरिका में लगभग 175,000 लोग इलेक्ट्रिकल इंजीनियर के रूप में काम कर रहे थे। [118]
2012 में, ऑस्ट्रेलिया में लगभग 19,000 [119] थे जबकि कनाडा में, लगभग 37,000 (2007 तक) थे, जो तीनों देशों में से प्रत्येक में श्रम बल का लगभग 0.2% था। ऑस्ट्रेलिया और कनाडा ने बताया कि उनके विद्युत इंजीनियरों में क्रमशः 96% और 88% पुरुष हैं। [120]