تُعَدُّ الهندسة الكهربائية Electrical Engineering أحد أشهر الفروع في كليات الهندسة، ويُقبل على دراسة ذلك التخصص فئة كبيرة من الطلاب، وتستهدف الدراسة معرفة التطبيقات النظرية والعملية للكهرباء بمختلف تصنيفاتها؛ من خلال فهم طبيعة الإنتاج والتوزيع المتعلق بالطاقة الكهربائية، وذلك التخصص ذو صلة وطيدة بعلم الرياضيات والفيزياء والإلكترونيات والكهرومغناطيسية، وفيما يلي عرض لفقرات الموضوع حول هندسة كهربائية.

معلومات تاريخية ذات صلة بالهندسة الكهربائية

تشير التقارير التاريخية إلى أن العالم الإنجليزي الجنسية "وليام جلبرت" هو أول من قام بتصميم آلة للكشف عن الشحنات الكهربية الساكنة، كما أنه أطلق دراسات تتضمن كيفية التفرقة بين الكهرباء الساكنة والمغناطيسية، وكان ذلك في مطلع القرن السادس عشر.

في القرن السابع عشر ظهرت توجهات تدعو لأهمية التفرقة بين علم الفيزياء والهندسة الكهربائية، وكان ذلك في عصر العالمين "فيرنر فون سيمنس" و"توماس أديسون"، وفي مرحلة زمنية لاحقة، وبالتحديد في عام 1752م قام العالم "بينيامين فرانكلين" باختراع مستقبلة الصواعق، وقام بنشر عديد من التجارب حول هندسة الكهرباء.

في بداية القرن الثامن عشر أطلق العالم "ألكسندر فولتا" أول بطارية كهربائية، وقام "هانز كريستيان" بإجراء عديد من التجارب حول تأثير الكهرباء على البوصلة، كما قام العالم  أندريه "ماري أمبير" بإثبات وجود التيار الكهربي بصورة عملية. 

قدم العالم "مايكل فارادي" إسهامات جليلة في مجال الهندسة الكهربائية، من خلال التجارب حول المجال الكهربي والمغناطيسي، وقام بتعريف خطوط المجال، وعلى أثر ذلك قدم ماكسويل كثيرًا من الأعمال والتجارب المهمة حول الكهرومغناطيسية، وتُعد معادلات "ماكسويل" من أبرز النظريات التي تعتمد عليها الهندسة الكهربائية.

في عام 1860م قام فيليب رايس باختراع أول هاتف أرضي، غير أن ذلك لم ينل الاهتمام المطلوب، وفي مرحلة زمنية تالية في عام 1867م قام "ألكسندر جراهام بيل" باختراع هاتف متطور تم استخدامه على نطاق واسع.

يد العالم فيرنر سيمنس أحد أهم من طوروا الهندسة الكهربائية؛ حيث قام باختراع الدينامو في عام 1866م، ومثل ذلك نقلة نوعية كبيرة في مجال المولدات الكهربائية.

يعتبر "إيراسموس كيتلر" أول من قام بتأسيس تخصص مستقل للهندسة الكهربائية، وكان ذلك في عام 1883م بجامعة دارمشتات التكنولوجية بجمهورية ألمانيا الاتحادية.

أجرى العالم "هيرتز" العديد من التجارب التي أثبتت فيها صحة معادلات ماكسويل بطريقة عملية وكان ذلك في عام 1884م.

تم إنشاء أول محطة لا سلكية في عام 1896 على يد العالم "غوغليلمو ماركوني"، وتبع ذلك العديد من الاكتشافات في مجال هندسة الاتصالات.

مع بداية القرن العشرين توالت الطفرات بوتيرة أسرع وظهر كثير من المنجزات العلمية في مجال الهندسة الكهربائية، وما زال العلم يشهد الجديد كل يوم في هذا الميدان.

ما المهارات التي يجب أن يمتلكها من يعمل في مجال الهندسة الكهربائية؟

المهارات الشخصية:

• التواصل مع فريق العمل بشكل جيد.

• القدرة على إدارة الأعمال.

• القدرة على إدارة الوقت.
• التمتع بروح القيادة.
• القدرة على التحليل.

المـــــهارات العلمية:

• معرفة تامة بكيفية التعامل مع الحاسب الآلي والبرامج ذات الصلة بالهندسة الكهربائية.

• حب الاطلاع، والتعرف على كل جديد في مجال الهندسة الكهربائية.

• القدرة على العمل بكفاءة في الميدان مع الثبات الانفعالي.
• القدرة على وضع مستهدفات مقبولة في العمل.
• معرفة تامة بقواعد السامة المهنية.
• اتباع القيم الأخلاقية في العمل.
• التقييم والمراقبة الدورية.
• إتقان اللغة الإنجليزية.
• إتقان  الرياضيات.

ما أبرز المواد التي يتم تدريسها في هندسة كهربائية؟

يتم تدريس عديد من المواد في تخصص هندسة كهربائية، وسنُلقي الضوء عليها فيما يلي:

الطرق العددية الهندسية، والإلكترونيات، والاحتمالات والمتغيرات العشوائية، وتحليل أنظمة القوى، ومشروع التخرج، والكهرومغناطيسية، ولغة التجميع والمعالجات الدقيقة، وتحليل الإشارات والأنظمة، والدوائر الكهربائية، وبرامج الحاسب الآلي، والفيزياء العامة، والفيزياء العلمية، والرياضيات الهندسية، والتفاضل والتكامل، ومختبر الآلات الكهربائية، والآلات الكهربائية، وإلكترونيات القوى، ومختبر القياسات والتحكم، ومختبر الاتصالات، وأنظمة التحكم، القياسات والأجهزة، ومختبر الأنظمة المضمنة.

ما المدة الزمنية لدراسة تخصص الهندسة الكهربائية؟

تختلف المدة الزمنية لدراسة تخصص الهندسة الكهربائية على حسب طبيعة نظام الكلية، وكذلك البرامج التي تتضمنها دراسة ذلك التخصص، وفي الغالب تمتد الدراسة لمدة أربع سنوات، والسنة الأولى بكلية الهندسة تكون تحضيرية.

ما أبرز الشعب التي تتضمنها هندسة كهربائية؟

يوجد شعب مختلفة للهندسة الكهربائية، ويتمثل ذلك في: هندسة التحكم، وهندسة الحاسب الآلي، وهندسة الاتصالات، وهندسة الإلكترونيات، وهندسة المحركات، وهندسة الإشارة، وهندسة الطاقة.

ما مزايا وعيوب تخصص هندسة كهربائية؟

لتخصص هندسة كهربائية مجموعة من المزايا وكذلك بعض العيوب، وسنوضح ذلك من خلال الفقرات التالية:

المزايا:

اكتساب معلومات ثم العمل في مجال شيق للغاية ومتجدد.

وجود طلب على ذلك المجال من جانب الشركات الحكومية والخاصة.

وجود نقابة خاصة بالعاملين بعد التخرج وبما يوفر لهم العديد من الخدمات.

القدرة على تحليل المشكلات  المرتبطة بمجال الكهرباء على اختلاف تصنيفاتها وحلها.

العيوب:

احتمالية العمل لساعات طويلة من اليوم قائمة، وبما يعرض المهندسين للتعب والإرهاق.

يوجد مستوى من المخاطر، ومن المهم أن يتبع المهندسون الكهربائيون معايير السلامية المهنية.

وفي نهاية مقالنا هندسة كهربائية، نود أن نشير إلى أن مجالات العمل بعد التخرج في قسم هندسة كهربائية متنوعة، ومن أبرزها: العمل في شركات السيارات، وشركات الكهرباء العامة، والمختبرات العلمية، وشركة الإنشاءات والمقاولات، وشركات الاتصالات... وغيرها.