Prin ce diferă ingineria electrică de electronică?

Când vorbim despre inginerie electrică, cel mai adesea ne referim la generarea, transformarea, transmiterea sau utilizarea energiei electrice. În acest caz, ne referim la dispozitivele tradiționale folosite pentru a rezolva aceste probleme. Această secțiune a tehnologiei este legată nu numai de funcționare, ci și de dezvoltarea și îmbunătățirea echipamentelor, de optimizarea pieselor, circuitelor și componentelor electronice ale acestuia.

În general, ingineria electrică este o întreagă știință care studiază și în cele din urmă deschide oportunități pentru implementarea practică a fenomenelor electromagnetice în diferite procese.

În urmă cu peste o sută de ani, ingineria electrică s-a separat de fizică într-o știință independentă destul de extinsă, iar astăzi ingineria electrică în sine poate fi împărțită condiționat în cinci părți:

• echipamente de iluminat,

• electronica de putere,

• industria energetică,

• electromecanică,

• inginerie electrică teoretică (TOE).

În acest caz, sincer, trebuie remarcat faptul că industria electrică în sine a fost mult timp o știință separată.

Spre deosebire de electronica cu curent redus (fără putere), ale cărei componente sunt caracterizate prin dimensiuni reduse, ingineria electrică acoperă obiecte relativ mari, cum ar fi: acționări electrice, linii electrice, centrale electrice, substații de transformare etc.

Electronica, în schimb, funcționează pe microcircuite integrate și alte componente radio-electronice, unde se acordă mai multă atenție nu energiei electrice ca atare, ci informațiilor și direct algoritmilor de interacțiune a anumitor dispozitive, circuite, utilizatori - cu electricitatea, cu semnale, cu câmp electric și magnetic. Calculatoarele în acest context aparțin și electronicii.

O etapă importantă pentru formarea ingineriei electrice moderne a fost introducerea pe scară largă la începutul secolului al XX-lea. motoare electrice trifazate și sisteme de transmisie cu curent alternativ polifazat.

Astăzi, când au trecut peste două sute de ani de la crearea coloanei voltaice, cunoaștem multe legi ale electromagnetismului și folosim nu numai curent alternativ continuu și de joasă frecvență, ci și curenți alternativi de înaltă frecvență și pulsatori, datorită cărora cele mai largi posibilități sunt deschise și realizate pentru a transmite nu numai electricitate, ci și informații pe distanțe lungi fără fire, chiar și la scară cosmică.

Acum, ingineria electrică și electronica sunt în mod inevitabil strâns împletite aproape peste tot, deși este general acceptat că ingineria electrică și electronica sunt lucruri de scări complet diferite.

Electronica în sine, ca știință separată, studiază interacțiunea particulelor încărcate, în special a electronilor, cu câmpurile electromagnetice.De exemplu, curentul dintr-un fir este mișcarea electronilor sub influența unui câmp electric.Ingineria electrică rareori intră în astfel de detalii.

Între timp, electronica face posibilă crearea unor convertoare electronice precise de energie electrică, dispozitive pentru transmiterea, recepția, stocarea și procesarea informațiilor, echipamente pentru diverse scopuri pentru multe industrii moderne.

Datorită electronicii, a apărut mai întâi modularea și demodularea în ingineria radio și, în general, dacă nu ar fi electronică, atunci nu ar exista radio, nici televiziune și radiodifuziune, nici Internet. Baza elementară a electronicii s-a născut pe tuburile vidate, iar aici doar ingineria electrică ar fi cu greu de ajuns.

Microelectronica semiconductoare (solidă), care a apărut în a doua jumătate a secolului al XX-lea, a devenit un punct de progres în dezvoltarea sistemelor informatice bazate pe microcircuite, în cele din urmă apariția la începutul anilor 1970 a microprocesorului a lansat dezvoltarea computerelor conform legea lui Moore, care prevede că numărul de tranzistori plasați pe un circuit integrat cu cristal se dublează la fiecare 24 de luni.

Astăzi, datorită electronicii cu stare solidă, comunicarea celulară există și se dezvoltă, sunt create diverse dispozitive wireless, navigatoare GPS, tablete etc. Și microelectronica semiconductoare în sine include deja pe deplin: electronice radio, electronice de larg consum, electronice de putere, optoelectronice, electronice digitale, echipamente audio-video, fizica magnetismului etc.

Între timp, la începutul secolului al XXI-lea, miniaturizarea evolutivă a electronicii semiconductoare s-a oprit și practic s-a oprit acum.Acest lucru se datorează realizării celei mai mici dimensiuni posibile a tranzistorilor și a altor componente electronice de pe cristal, unde sunt încă capabile să elimine căldura Joule.

Dar deși dimensiunile au ajuns la câțiva nanometri și miniaturizarea s-a apropiat de limita de încălzire, în principiu este totuși posibil ca următoarea etapă în evoluția electronicii să fie optoelectronica, în care elementul purtător va fi un foton, mult mai mobil, mai puțin inerțial decât electronii și „găurile” semiconductorilor electronicii moderne...