Kỹ thuật điện là gì? Kỹ thuật điện là một trong những ngành kỹ thuật mới hơn, ra đời từ cuối thế kỷ 19. Đây là ngành kỹ thuật liên quan đến công nghệ điện. Các kỹ sư điện làm việc trên nhiều loại linh kiện, thiết bị và hệ thống, từ các vi mạch cực nhỏ đến các máy phát điện trạm phát điện khổng lồ. Các thí nghiệm ban đầu về điện bao gồm pin nguyên thủy và điện tích tĩnh. Tuy nhiên, thực tế thiết kế, xây dựng và sản xuất các thiết bị và hệ thống hữu ích bắt đầu bằng việc thực hiện Định luật Cảm ứng của Michael Faraday, về cơ bản phát biểu rằng điện áp trong mạch tỷ lệ với tốc độ thay đổi của từ trường qua mạch. Luật này áp dụng cho các nguyên tắc cơ bản của máy phát điện, động cơ điện và máy biến áp. Sự ra đời của thời đại hiện đại được đánh dấu bằng việc đưa điện vào gia đình, doanh nghiệp và công nghiệp, tất cả đều được tạo ra bởi các kỹ sư điện. Một số nhà tiên phong nổi bật nhất trong kỹ thuật điện bao gồm Thomas Edison (bóng đèn điện), George Westinghouse (dòng điện xoay chiều), Nikola Tesla (động cơ cảm ứng), Guglielmo Marconi (radio) và Philo T. Farnsworth (truyền hình). Những nhà đổi mới này đã biến những ý tưởng và khái niệm về điện thành các thiết bị và hệ thống thực tế mở ra thời đại hiện đại. Kể từ những ngày đầu thành lập, lĩnh vực kỹ thuật điện đã phát triển và phân nhánh thành một số hạng mục chuyên biệt, bao gồm hệ thống truyền tải và phát điện, động cơ, pin và hệ thống điều khiển. Kỹ thuật điện cũng bao gồm điện tử, tự nó đã phân nhánh thành một số lượng lớn hơn các danh mục phụ, chẳng hạn như hệ thống tần số vô tuyến (RF), viễn thông, viễn thám, xử lý tín hiệu, mạch kỹ thuật số, thiết bị đo đạc, âm thanh, video và quang điện tử. Lĩnh vực điện tử ra đời với sự phát minh ra ống chân không diode van nhiệt điện tử vào năm 1904 bởi John Ambrose Fleming. Về cơ bản, ống chân không hoạt động như một bộ khuếch đại dòng điện bằng cách xuất ra bội số dòng điện đầu vào của nó. Nó là nền tảng của tất cả các thiết bị điện tử, bao gồm radio, truyền hình và radar, cho đến giữa thế kỷ 20. Nó được thay thế phần lớn bởi bóng bán dẫn, được phát triển vào năm 1947 tại Phòng thí nghiệm Bell của AT&T bởi William Shockley, John Bardeen và Walter Brattain, nhờ đó họ đã nhận được giải Nobel vật lý năm 1956. Kỹ sư điện làm nghề gì? Cục Thống kê Lao động Hoa Kỳ cho biết: "Các kỹ sư điện thiết kế, phát triển, kiểm tra và giám sát việc sản xuất thiết bị điện, chẳng hạn như động cơ điện, radar và hệ thống định vị, hệ thống thông tin liên lạc và thiết bị phát điện." Các kỹ sư điện tử thiết kế và phát triển thiết bị điện tử, chẳng hạn như hệ thống phát sóng và liên lạc - từ máy nghe nhạc di động đến hệ thống định vị toàn cầu (GPS). " Nếu đó là một thiết bị thực tế, trong thế giới thực sản xuất, dẫn điện hoặc sử dụng điện, thì rất có thể, nó được thiết kế bởi một kỹ sư điện. Ngoài ra, các kỹ sư có thể tiến hành hoặc viết các thông số kỹ thuật để kiểm tra phá hủy hoặc không phá hủy về hiệu suất, độ tin cậy và độ bền lâu dài của các thiết bị và linh kiện. Các kỹ sư điện ngày nay thiết kế các thiết bị và hệ thống điện sử dụng các thành phần cơ bản như dây dẫn, cuộn dây, nam châm, pin, công tắc, điện trở, tụ điện, cuộn cảm, điốt và bóng bán dẫn. Gần như tất cả các thiết bị điện và điện tử, từ máy phát điện ở nhà máy điện đến bộ vi xử lý trong điện thoại của bạn, đều sử dụng vài thành phần cơ bản này. Các kỹ năng quan trọng cần thiết trong kỹ thuật điện bao gồm sự hiểu biết sâu sắc về lý thuyết điện và điện tử, toán học và vật liệu. Kiến thức này cho phép các kỹ sư thiết kế mạch để thực hiện các chức năng cụ thể và đáp ứng các yêu cầu về an toàn, độ tin cậy và hiệu quả năng lượng cũng như dự đoán cách chúng sẽ hoạt động, trước khi thiết kế phần cứng được thực hiện. Tuy nhiên, đôi khi, các mạch được xây dựng trên" bảng mạch bánh mì "hoặc bảng mạch nguyên mẫu được làm trên máy tính điều khiển số (CNC) để thử nghiệm trước khi chúng được đưa vào sản xuất. Các kỹ sư điện ngày càng dựa vào các hệ thống thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD) để tạo sơ đồ và bố trí mạch điện. Họ cũng sử dụng máy tính để mô phỏng cách thức hoạt động của các thiết bị và hệ thống điện. Mô phỏng máy tính có thể được sử dụng để lập mô hình lưới điện quốc gia hoặc bộ vi xử lý; do đó, việc thành thạo máy tính là rất cần thiết đối với các kỹ sư điện. Ngoài việc tăng tốc quá trình soạn thảo sơ đồ, bố trí bảng mạch in (PCB) và bản thiết kế cho các thiết bị điện và điện tử, hệ thống CAD cho phép sửa đổi thiết kế nhanh chóng và dễ dàng và tạo mẫu nhanh bằng máy CNC. Mức lương và công việc kỹ thuật điện Các kỹ sư điện và điện tử làm việc chủ yếu trong các ngành nghiên cứu và phát triển, các công ty dịch vụ kỹ thuật, sản xuất và chính phủ liên bang, theo BLS. Họ thường làm việc trong nhà, trong văn phòng, nhưng họ có thể phải đến thăm các địa điểm để quan sát một vấn đề hoặc một phần thiết bị phức tạp, BLS cho biết. Các ngành sản xuất sử dụng kỹ sư điện bao gồm ô tô, hàng hải, đường sắt, hàng không vũ trụ, quốc phòng, điện tử tiêu dùng, xây dựng thương mại, chiếu sáng, máy tính và linh kiện, viễn thông và điều khiển giao thông. Các cơ quan chính phủ tuyển dụng kỹ sư điện bao gồm các sở giao thông vận tải, phòng thí nghiệm quốc gia và quân đội. Hầu hết các công việc kỹ thuật điện yêu cầu ít nhất bằng cử nhân kỹ thuật. Nhiều nhà tuyển dụng, đặc biệt là những công ty cung cấp dịch vụ tư vấn kỹ thuật, cũng yêu cầu chứng nhận của nhà nước là Kỹ sư chuyên nghiệp. Ngoài ra, nhiều nhà tuyển dụng yêu cầu chứng nhận của Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) hoặc Viện Kỹ thuật và Công nghệ (IET). Bằng thạc sĩ thường được yêu cầu để thăng tiến lên quản lý, và cần phải giáo dục và đào tạo liên tục để theo kịp những tiến bộ trong công nghệ, thiết bị thử nghiệm, phần cứng và phần mềm máy tính cũng như các quy định của chính phủ. Tương lai của kỹ thuật điện Việc làm của các kỹ sư điện và điện tử được dự báo sẽ tăng 4% từ nay đến năm 2022, vì những chuyên gia này" linh hoạt trong việc phát triển và áp dụng các công nghệ mới nổi ", BLS cho biết. Các ứng dụng cho các công nghệ mới nổi này bao gồm nghiên cứu các tia chớp điện màu đỏ, được gọi là sprites, bay lơ lửng trên một số giông bão. Victor Pasko, một kỹ sư điện tại Penn State, và các đồng nghiệp của ông đã phát triển một mô hình về cách thức các tia sét kỳ lạ phát triển và biến mất. Một kỹ sư điện khác, Andrea Alù, thuộc Đại học Texas ở Austin, đang nghiên cứu về sóng âm thanh và đã phát triển một máy âm thanh một chiều: " Tôi có thể lắng nghe bạn, nhưng bạn không thể phát hiện ra tôi trở lại; bạn không thể nghe thấy sự hiện diện của tôi.. " Alù nói với LiveScience trong một bài báo năm 2014. Và Michel Maharbiz, một kỹ sư điện tại Đại học California, Berkeley, đang khám phá các cách giao tiếp không dây với não bộ. BLS tuyên bố: " Tốc độ đổi mới và phát triển công nghệ nhanh chóng có thể sẽ thúc đẩy nhu cầu về kỹ sư điện và điện tử trong nghiên cứu và phát triển, một lĩnh vực mà chuyên môn kỹ thuật sẽ cần thiết để phát triển hệ thống phân phối liên quan đến công nghệ mới."
