הנדסת חשמל – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ שוחזר מעריכות של 81.218.2.118 (שיחה) לעריכה האחרונה של KotzBot
מ תמונות - הסבה לעברית, תיקון פרמטרים#
שורה 1:
[[תמונהקובץ:Ipod 5th Generation white.jpg|שמאל|ממוזער|200px|מהנדסי חשמל מתכננים מגוון של התקנים. תכנון ה-[[iPod]] (בתמונה) דרש ידע מתת-תחומים מגוונים של הנדסת חשמל כגון עיבוד אותות, אלקטרוניקה והנדסת מחשבים.]]
 
'''הנדסת חשמל''' (לרוב: '''הנדסת חשמל ואלקטרוניקה''') היא תחום [[הנדסה|הנדסי]] אשר עוסק, במובנו הרחב ביותר, במניפולציה של [[גלים אלקטרומגנטיים]]. הנדסת החשמל כרוכה לרוב בתכנון [[מעגל חשמלי|מעגלים חשמליים]] והתאמתם ליישום הדרוש, ומכסה מגוון רחב של תת-תחומים ביניהם [[הספק חשמלי|הספק]], [[אלקטרוניקה]], [[אלקטרואופטיקה]], [[מערכת בקרה|בקרה]], [[עיבוד אותות]] ו[[תקשורת]].
שורה 13:
חשמל היה מוקד לעניין מדעי לפחות החל מ[[המאה ה-17]], אך רק במאה ה-19 החל [[מחקר]] משמעותי בנושא. פריצות הדרך העיקריות בתקופה זו כוללות את עבודתו של [[גאורג אוהם]], שבשנת [[1827]] כימת את היחס בין ה[[זרם חשמלי|זרם החשמלי]] לבין הפרש ה[[פוטנציאל חשמלי]] בתוך [[מוליך]], עבודתו של [[מייקל פאראדיי]] בנושא ה[[השראה אלקטרומגנטית|השראה האלקטרומגנטית]] ב-[[1831]] וכן עבודתו של [[ג'יימס קלרק מקסוול]] שבשנת [[1873]] פרסם את [[משוואות מקסוול]].
 
[[תמונהקובץ:Thomas Edison, 1878.jpg|ממוזער|שמאל|140px|[[תומאס אדיסון]] בנה את רשת החשמל הגדולה הראשונה בהיסטוריה]]
 
באותן שנים, לימוד החשמל נחשב כתת-תחום של [[פיזיקה]]. רק בסוף המאה ה-19 החלו [[אוניברסיטה|אוניברסיטאות]] להציע [[תואר אקדמי|תארים אקדמיים]] בהנדסת חשמל. ה[[פקולטה]] הראשונה בעולם להנדסת חשמל הוקמה בשנת [[1882]] ב[[אוניברסיטת דארמשטאט]] לטכנולוגיה. בשנת [[1883]] הציגה אוניברסיטה זו בשיתוף עם [[אוניברסיטת קורנל]] את ה[[קורס]]ים הראשונים בתחום הנדסת החשמל. בשנת [[1885]] הוקמה הפקולטה הראשונה ב[[אנגליה]].
שורה 25:
 
===התפתחויות מודרניות===
[[תמונהקובץ:Nikola Tesla.jpg|שמאל|ממוזער|140px|ניקולה טסלה]]
לאחר המצאת ה[[רדיו]], תרמו מדענים וממציאים רבים ל[[טכנולוגיה]] האלחוטית והאלקטרוניקה. בניסוייו הקלאסיים ב-[[UHF]] בשנת [[1888]], שידר וקלט [[היינריך הרץ]] (
באמצעות [[spark-gap transmitter]]) [[גלי רדיו]] באמצעות ציוד חשמלי. בשנת [[1895]], ניקולה טסלה הצליח לקלוט באזור ווסט-פוינט [[אות (סיגנל)|אות]]ות מ[[שידור]]ים שנבעו ממעבדתו שב[[ניו יורק]] (מרחק המוערך בכ-80 [[קילומטר]]ים)
שורה 45:
 
== כלים ועבודה ==
[[תמונהקובץ:Navy-Radome.jpg|שמאל|ממוזער|250px|[[ראדום (התקן)|ראדומים]]. ראדומים משמשים ככיסוי להגנת [[אנטנה|אנטנות]] מפגעי [[מזג אוויר|מזג האויר]], ועשויים מחומרים שלא מפריעים למעבר [[גלי רדיו]].]]
[[תמונהקובץ:Ofeq-3.gif|שמאל|ממוזער|[[אופק 3]] ה[[לוויין]] הישראלי מכיל מערכות מחשוב ואלקטרוניקה רבות]]
החל בהתקני [[GPS]] וכלה בייצור חשמל, מהנדסי חשמל עוסקים במגוון רחב של טכנולוגיות. הם מתכננים ומפתחים התקנים אלקטרוניים ומערכות חשמל. הם גם אחראים לפקח על פעולתם וביצועיהם ולבדוק [[אימות שבבים|ולאמת]] אותם. מהנדס חשמל יכול לעסוק בתכנון של מערכת תקשורת, תכנון שבבים, עיבוד אותות, תכנון מערכות אלקטרוניות ביתיות או בתכן מערכות בקרה של [[מכונה|מכונות]], [[רובוט]]ים, [[טיל]]ים ו[[מטוס]]ים.
שליטה במדעי ה[[מתמטיקה]] וה[[פיזיקה]] חיונית שכן היא מסייעת להשיג הבנה כמותית ואיכותית לגבי אופן פעולתן של מערכות. רוב עבודת ה[[הנדסה]] כוללת שימוש ב[[מחשב]]ים וזה מנהג שבשגרה להשתמש בתוכנות [[CAD]] בעת תכנון מערכות אלקטרוניות. בנוסף יכולות בין-אישיות ויכולות העלאת רעיונות הן חיוניות כדי לתקשר עם עמיתים במהירות.
שורה 57:
 
==תת-תחומים בהנדסת חשמל ==
[[תמונהקובץ:PDA.jpg|שמאל|150 px]]
 
=== מחשבים ===
שורה 65:
 
=== תקשורת ===
[[תמונהקובץ:Netzwerktopologie Stern.png|ממוזער|שמאל|100px|רשת מחשבים]]
[[תמונהקובץ:Milstar.jpg|ממוזער|שמאל|100px||[[תקשורת לווינית]] היא סוג של עיסוק שבו עשוי מהנדס חשמל להיות מעורב]]
{{ערך מורחב|ערכים=[[הנדסת מערכות תקשורת]]}}
הנדסת מערכות תקשורת מתמקדת בשידור של [[נתונים]] דרך [[קו תקשורת]] כגון [[כבל קואקסיאלי]], [[סיב אופטי]] או ב[[קשר רדיו]] דרך חלל האוויר. קשר רדיו דורש שהמידע המועבר יהיה [[תורת הקודים|מקודד]] ב[[גל נושא]] על מנת שהנתונים ימצאו ב[[תדר]] שידור מתאים. שיטה זו ידועה כ[[אפנון]]. שיטות אפנון ידועות הן [[אפנון משרעת]] ו[[אפנון תדר]]. סוג האפנון משפיע על מחיר המערכת וביצועיה. על המהנדס מוטלת המשימה לאזן בין שני גורמים אלו.
שורה 75:
 
===מיקרואלקטרוניקה===
[[תמונהקובץ:Eprom-detail.jpg|שמאל|120px]]
{{ערך מורחב|מיקרואלקטרוניקה}}
 
שורה 84:
 
===עיבוד אותות===
[[תמונהקובץ:Minidisc Sony MZ1.jpg|ימין|150 px]]
{{ערך מורחב|עיבוד אותות}}
 
שורה 91:
=== בקרה ===
{{ערך מורחב|הנדסת בקרה}}
[[תמונהקובץ:Space_Shuttle_Columbia_launching.jpg|שמאל|150 px]]
[[הנדסת בקרה]] שמה דגש על [[מודל|מידול]] של מגוון רחב של [[מערכת דינמית|מערכות דינמיות]] ועל תכן [[בקר]]ים שיאפשר למערכות להתנהג באופן הרצוי. על מנת לממש בקרים אלו מהנדסי חשמל יכולים להשתמש ב[[מעגל חשמלי|מעגלים חשמליים]], [[מעבד DSP|מעבדי DSP]] וכן [[מיקרו-בקרים]]. [[הנדסת בקרה]] מאפשרת ישומים רבים החל במערכות [[אוויוניקה]], טיסה והנעה של [[מטוס]]ים וכלה ב[[בקרת שיוט]] הקיימת במכוניות רבות. לבקרה גם תפקיד מפתח ב[[אוטומציה תעשייתית]].
מהנדסי בקרה מיישמים פעמים רבות [[משוב]] כאשר הם מתכננים [[מערכת בקרה|מערכות בקרה]]. למשל, במכונית עם בקרת שיוט ה[[מהירות]] של המכונית נמדדת באופן תדיר ומוזנת חזרה למערכת שמכווננת את מהירות המנוע בהתאם. היכן שיש משוב, [[תאוריית הבקרה]] יכולה לקבוע כיצד תגיב המערכת למשוב.