کارشناسی ارشد » گروه آزمایشی مهندسی » مجموعه مهندسی برق » معرفی گرایش ها
1.گرایش الکترونیک
گرایش الکترونیک به دو زیر بخش عمده تقسیم می‌شود؛ بخش اول میکروالکترونیک است که شامل علم مواد، فیزیک الکترونیک و طراحی و ساخت قطعات، از ساده‌ترین شکل آنها تا پیچیده‌ترین شکل است. بخش دوم مدار و سیستم نامیده می شود و هدف آن طراحی و ساخت سیستم‌ها و تجهیزات الکترونیکی با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان میکروالکترونیک است. گرایش الکترونیک یکی از گرایش‌های جالب مهندسی برق است که محور اصلی آن آشنایی با قطعات نیمه هادی، توصیف فیزیکی این قطعات، عملکرد آنها و در نهایت استفاده از این قطعات برای طراحی و ساخت مدارها و دستگاه‌هایی است که کاربردهای فنی و روزمره زیادی دارند.
2.قدرت
هدف اصلی مهندسین این گرایش، تولید برق در نیروگاه‌ها، انتقال برق از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبکه‌های شهری و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و کارخانجات است. بنابراین یک مهندس قدرت باید با روش‌های مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستمهای توزیع، آشنا باشد. گرایش قدرت به آموزش و پژوهش در زمینه طراحی و ساخت سیستمهای مورد استفاده در تولید، توزیع، مصرف و حفاظت از برق می پردازد. به عبارت دیگر دانشجویان این رشته در شاخه تولید با انواع نیروگاه‌های آبی، گازی، سیکل ترکیبی و… آشنا می‌شوند. در بخش انتقال و توزیع نیز، روش‌های مختلف انتقال برق اعم از کابل‌های هوایی و زیرزمینی را مطالعه می‌کنند و درشاخه حفاظت نیز انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژی، انسان‌ها و تأسیسات را در برابر حوادث مختلف محافظت می‌کنند، مورد بررسی قرار می‌دهند که از آن میان می‌توان به انواع رله‌ها، فیوزها، کلیدها و در نهایت سیستم های کنترل اشاره کرد. یکی دیگر از شاخه‌های قدرت نیز ماشین های الکتریکی است که شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی می شود که این شاخه از زمینه‌های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است.
3.گرایش مخابرات
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر است که این اطلاعات می‌تواند صوت، تصویر یا داده‌های کامپیوتری باشد. مخابرات از دو گرایش میدان و سیستم تشکیل شده است. در گرایش میدان، دانشجویان با مفاهیم میدان‌های مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و … آشنا می شوند تا بتوانند مناسب‌ترین وسیله را برای انتقال یک موج از نقطه‌ای به نقطه دیگر پیدا کنند. یکی از فعالیت‌های عمده مهندسی مخابرات گرایش سیستم، طراحی فیلترهای مختلفی است که می‌توانند امواج مزاحم شامل صوت یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت کنند. گفتنی است که امروزه با توسعه مخابرات بی‌سیم، ارتباط نزدیکتری بین دو گرایش میدان و سیستم ایجاد شده است. برای نمونه در گوشی تلفن همراه، هم تجهیزات مربوط به مدارهای مخابراتی، هم تجهیزات مربوط به فرستنده و هم آنتن گیرنده را داریم. از همین رو یک مهندس مخابرات امروزه باید از هر دو گرایش به‌خوبی اطلاع داشته باشد تا بتواند یک دستگاه بی سیم را طراحی کند.
4.گرایش کنترل
اگر بخواهیم یک تعریف کلی از کنترل ارائه دهیم می‌توانیم بگوییم که هدف این علم، کنترل خروجی‌های یک سیستم بر مبنای ورودی‌های آن با توجه به شرایط ویژه و نکات مورد نظر طراحی آن سیستم است. علم کنترل فقط در مهندسی برق مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. بلکه در شاخه های دیگری از علوم مهندسی و حتی علوم انسانی کاربرد دارد. به عنوان نمونه کنترل فرآیند تصفیه نفت در یک پالایشگاه، کنترل عملکرد یک نیروگاه برق، سیستم کنترل ناوبری یک کشتی و یا کنترل تحولات و تغییرات جمعیتی نمونه های متنوعی از کاربرد علم کنترل هستند. گرایش کنترل دارای زیر بخش‌های متنوعی مانند کنترل خطی، غیرخطی، مقاوم، تطبیقی، دیجیتالی، فازی و غیره است. در رشته‌های مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی، مهندسی هوافضا، مهندسی سازه و مهندسی‌های دیگر نیز ما شاهد علم کنترل هستیم اما نوع سیستم کنترلی در هر رشته مهندسی متفاوت است. برای مثال در مهندسی مکانیک نوع کنترل، مکانیکی و در مهندسی شیمی براساس فرآیندهای شیمیایی است. اما در کل هدف مهندسی کنترل، طراحی سیستمی است که بتواند عملکرد یک دستگاه را در حد مطلوب حفظ کند. خودکار کردن یا اتوماتیک کردن خط تولید، یکی دیگر از فعالیت‌های مهندسی کنترل است. یعنی مهندس کنترل می‌تواند به گونه‌ای خط تولید را هماهنگ و کنترل کند که محصول تولید شده طبق برنامه تعیین شده و با بهترین کیفیت به‌دست آید.
5.راه آهن برقی
امروزه توسعه و پیشرفت راه آهن بدون استفاده از قطارهای مسافری سریع و پرقدرت میسر نیست. نیاز آینده و بهره برداران، حمل و نقل بین شهری را به استفاده از قطارهای برقی رهنمون می سازد که با محدودیتهای فنی کمتر قابلیت کار در شرایط سخت تر را دارند. از طرف دیگر توجه روز افزون به کاهش آلودگی هوای شهرهای بزرگ و پرترافیک مسئولین حمل و نقل شهری را به استفاده از سیستمهای شهری برقی و مترو تشویق می‌سازد. بدین منظور طرح دوره کارشناسی ارشد مهندسی راه آهن برقی که دوره ای است آموزشی و پژوهشی مرکب از دروس نظری و پروژه تحقیقاتی در زمینه‌های برقی‌کردن راه آهن، شبکه‌های الکتریکی راه آهن و کنترل، جهت تربیت.
متخصصین آگاه برای پاسخگویی به این نیاز روز افزون صنعت حمل و نقل ریلی شهری و بین شهری کشور ایجاد شده است.
نقش و توانایی فارغ التحصیلان این دوره:
1- انجام پژوهش‌های کاربردی و توسعه ای در زمینه نیازهای راه آهن برقی (اعم از کنترل، توسعه و بهره برداری) و رفع مشکلات آن.
2- اجراء و نظارت بر پروژه‌های برقی کردن راه آهن در شرکت راه آهن جمهوری اسلامی ایران و شرکت‌های راه آهن شهری و سایر شرکت‌های حمل و نقل ریلی.
3- فعالیت در شرکت‌های مهندسی مشاور فعال در زمینه حمل و نقل ریلی جهت طراحی سیستمهای راه آهن برقی.
4- طراحی و کنترل کیفیت تجهیزات خطوط برقی در شرکت‌های تولیدی مرتبط با حمل و نقل ریلی.
6. مدیریت انرژی
هدف از این رشته تربیت نیروی انسانی متخصص در زمینه‌های بهینه سازی تولید و توزیع انرژی الکتریکی به منظور اشتغال در وزارتخانه‌ها، صنایع، مراکز تحقیقاتی و مؤسسات آموزشی می‌باشد.
فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند قسمتی از نیاز جامعه در ارتباط با مسائل مربوط به انرژی در زمینه‌های برنامه‌ریزی، بهینه سازی انرژی و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر در کشور را برطرف نمایند.
توانایی‌های فارغ‌التحصیلان این رشته:
1- مدیریت در بهینه سازی تولید و توزیع انرژی الکتریکی
2- انجام بررسی‌های فنی و اقتصادی سیستمهای تولید و توزیع و انرژی‌های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر
3- انجام مطالعات مربوط به انرژی
4- تعیین قیمت تمام شده بهای انرژی و بررسی و تحلیل اقتصادی واحدهای تولیدی
7.گرایش مهندسی پزشکی
کاربرد این گرایش در کشورمان در حال حاضر محدود می باشد و امید است در سال‌های آتی با گسترش صنایع ساخت ادوات مهندسی پزشکی مانند لوازم بیمارستانی،آزمایشگاهی و توان بخشی زمینه کاری بیش از پیش برای متخصصین این گرایش فراهم آید. در حال حاضر مهندسین این گرایش بیشتر در زمینه نصب و پشتیبانی دستگاه‌های حساس بیمارستانی و آزمایشگاهی و نیز ساخت محدود ادوات توان بخشی مشغول به کار می باشند.
8. مکاترونیک
واژه مکاترونیک ترکیبى از دو بخش، «ترونیک» مخفف الکترونیک است.تاکنون تعریف‌هاى گوناگونى از مکاترونیک ارائه شده است که مهمترین آن عبارت است از: «یک ترکیب هم افزایانه از مهندسى مکانیک، الکترونیک، کامپیوتر، سیستم‌هاى کنترل و فناورى اطلاعات در طراحى و ساخت محصولات و فرآیندهاى صنعتى با دقت بالا». این گرایش که بر اساس تجمیع مهندسى مکانیک، الکترونیک، کامپیوتر و سیستم هاى کنترل است،در واقع مکاترونیک یک تفکر جدید در طراحى و تولید محصولات صنعتى است که به مهندسان اجازه مى دهد تا با یکپارچه سازى حوزه هاى تخصصى یاد شده، از اولین مراحل طراحى و تولید، به خلق محصولاتى با کیفیت بهتر، قابلیت اعتماد بالاتر، هزینه کمتر و در زمان کوتاه تر، بیندیشند.
زمینه‌های اشتغال:
گرایش مخابرات
مهندسی برق شاخه ی مخابرات دارای سه گرایش مخابرات میدان ، مخابرات سیستم و مخابرات رمز است . دانشجویان گرایش مخابرات سیستم عمدتا در طراحی سیستم های مخابراتی فعالیت می‌کنند.طراحی سیستمهای رادار و جنگ الکترونیک که جزو پروژه‌های نظامی محسوب می‌شوند، از زمینه‌های ویژه‌ی کاربرد گرایش مخابرات سیستم هستند. طراحی شبکه‌های مخابراتی جهت ارتباط اطلاعاتی(مانند شبکه های ارتباطی بانک‌ها) و نصب و راه‌اندازی شبکه‌های ارتباط از راه دور (موبایل) نیز در تخصص دانشجویان این گرایش است. دانشجویان گرایش مخابرات میدان در زمینه‌ی طراحی اجزای فرستنده - گیرنده‌های مخابراتی مانند طراحی آنتن‌ها ، طراحی موج بر و شبیه سازی آنها تخصص دارند. گرایش رمز در زمینه‌ی مخابرات امن که از مسائل حیاتی در پروژه های نظامی است، کاربرد دارد. تهیه‌ی پروتکل های مخابرات امن و تست و ارزیابی میزان امنیت شبکه‌های مخابراتی نیاز به متخصصان در این زمینه دارد. بحث طراحی امنیتی کارت‌های هوشمند که در راستای ایجاد دولت الکترونیک نقش اساسی دارد در زمره‌ی فعالیت‌های مهم این گرایش است. در مجموع دانشجویان هر سه گرایش نیازهای مخابراتی پروژه‌های نظامی را تأمین می‌کنند اگر چه زمینه‌ی انجام پروژه‌های مخابراتی غیرنظامی هم که نمونه‌هایی از آنها آورده شد، برای متخصصان این رشته جود دارد.
گرایش الکترونیک
مهندسی برق شاخه‌ی الکترونیک دارای سه گرایش طراحی آنالوگ، مدارهای دیجیتال، ادوات میکرو و نانو الکترونیک است. طراحی آنالوگ، گرایشی است که در گذشته‌ی نه چندان دور به عنوان نمادی برای یک مهندس الکترونیک بوده است اما برتری ویژه‌ی سیستمهای دیجیتال بر آنالوگ، امروزه باعث شده تمایل بسیاری برای طراحی بر پایه‌ی سیستمهای دیجیتال به‌وجود آید و اگر این عصر را عصر دیجیتال بگوییم، سخنی به گزافه نگفته‌ایم. مهندس برق در شاخه‌ی الکترونیک دیجیتال در کنار مهندسین مخابرات در انجام پروژه‌های مخابراتی و پیاده‌سازی بهینه‌ی طرح‌های مخابراتی نقش عمده‌ای ایفا می‌کند. طراحی بردهای FPGA، طراحی بردهای کنترلی با استفاده از میکروکنترلرهای عمومی یا خاص از جمله فعالیت‌هایی است که در تخصص این گرایش است. علاوه بر کاربردهای نظامی، با توجه به دیجیتالی شدن اکثر وسایلی که به صورت روزمره با آن ها سروکار داریم، نیاز ویژه‌ای در کشور به مهندسین توانا در این زمینه دیده می‌شود. گرایش ادوات میکرو - نانو الکترونیک از گرایش‌های نو ظهور است که بحث‌های آن در مرزهای دانش واقع است. بیشتر فعالیت‌ها در این زمینه در کشور جنبه‌ی تحقیقاتی دارد و از اهداف تأسیس چنین گرایشی در کشور نیز رشد علمی و پرورش نسلی از دانشمندان متخصص در زمینه‌ی تکنولوژی‌های نانو است.
گرایش قدرت
مهندسی برق شاخه‌ی قدرت دارای دو گرایش ماشین‌های الکتریکی و سیستمهای قدرت است. مهندسین قدرت در گرایش سیستمهای قدرت و طراحی و نظارت بر شبکه‌ی قدرت تخصص دارند. با توجه به نیاز روز افزون کشور به انرژی برق و توسعه‌ی شبکه‌ی برق از این جهت کشور به متخصصان این گرایش نیازمند است. این مهندسین در طراحی نیروگاه‌ها و مشاوره در زمینه‌ی احداث نیروگاه‌هایی که با انرژی‌های نو کار می‌کنند، توانمند هستند. در گرایش ماشین‌های الکتریکی، طراحی موتورهای الکتریکی مورد استفاده در صنایع مختلف، مشاوره در نصب و راه اندازی ژنراتورهای نیروگاهی، طراحی درایو (مدارهای الکترونیک قدرت مورد استفاده جهت راه اندازی و کنترل ماشین‌های الکتریکی) در تخصص مهندسین این گرایش است.
توانایی های مورد نیاز و قابل توصیه
مهندسی برق نیز مانند مابقی رشته های مهندسی بر مفاهیم فیزیکی و اصول ریاضیات استوار است و هر چه دانشجویان بهتر این مفاهیم را درک کنند، می‌توانند مهندس بهتری باشند. در این میان گرایش الکترونیک وابستگی شدیدی به فیزیک به‌خصوص فیزیک الکترونیک دارد. در گرایش مخابرات نیز درس فیزیک اهمیت بسیاری دارد زیرا دروس اصلی این رشته به‌خصوص در شاخه میدان شامل الکترومغناطیس و امواج می شود.
داشتن ضریب هوشی بالا و تسلط کافی بر ریاضیات، فیزیک و زبان خارجی از ضرورت‌های ورود به این رشته است.
