Elektrik mühendisliği

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Şuraya atla: kullan, ara
Elektronik bir devre
Bir güç kaynağı sistemi


Dünyada elektrik mühendisliği; elektrik, elektronikle ilgili tüm mühendislik disiplinlerinin genel adı olarak kullanılır.[1] Bunun yanında elektrik mühendisliğinin alt dalı olan power engineering (güç mühendisliği), Türkiye'deki elektrik mühendisliğinin karşılığıdır.

Elektrik Mühendisliği elektrik, elektronik, elektromanyetizma ve elektromanyetik ışınlar üzerine çalışan çok geniş kapsamlı bir mühendislik disiplinidir. Transistör ve mikroçiplerin icadıyla birlikte elektrikle çalışan hemen hemen her eşya elektrik mühendisliğiyle alakalıdır.Günümüzde gelişen teknolojiyle birlikte, inovasyona en açık mühendislik dallarından biridir.

Tarihi[değiştir | kaynağı değiştir]

İLK ÇAĞ (ANTİK DÖNEM)[değiştir | kaynağı değiştir]

Elektrik ve mıknatıs (magnet)sözcüklerinin kökeni eski Yunanca’dan gelmektedir.Eski Yunan döneminde Milet'te (Anadolu, Aydın civarında eski yerleşim yeri) yaşayan Thales (MÖ 624-MÖ 546) de doğayla ilgili araştırmalar yaparken kehribarın yünle ovulduğunda tüy ve saman gibi hafif maddeleri kendine çektiğini, uzun süreli ovmalarda ise insan vücuduna yaklaştırıldığında küçük kıvılcımlar çıkardığını fark edip bazı araştırmalarda bulunmuştu. Eski çağ tarih kayıtlarında elektriğin bundan sonraki ilk anılması Miletli Thales'ten 300 yıl kadar sonrasına (MÖ 4. yüzyıl) rastlamaktadır. Theophrastus, kendi zamanında lyncurium olarak adlandırılan ve günümüzde turmalin olduğu düşünülen kıymetli şeffaf bir taşın küçük kütleleri kendine çektiğini gözlemlemiş ve kayda geçirmişti.[2]

18.Yüzyıl[değiştir | kaynağı değiştir]

Elektrik ve manyetizmanın keşfedilmesi ve ilk mühendislik çalışmalarına başlanması 18.yüzyıldan itibaren mümkün olmuştur.

  • 1729 : İngiliz Stephen Gray (1696 – 1736), metallerin iletken, ametallerin yalıtkan olduğunu keşfetti.
  • 1745 : Hollandalı Peter Van Musschenbroek elektrik depo edebilen , su dolu cam kavanoza batırılmış metal çubuktan ibaret Leyden Şişesi'ni yaptı ki bu tarihin ilk sığacıdır. (kondansatör).
  • 1752 : Benjamin Franklin gök gürültülü havada bir uçurtma uçurarak ipek bir ip ile yüklü buluttan Leyden şişesini doldurmayı başardı. Böylece şimşek ile elektrik arasında bağıntı kurdu. Bu deney yıldırımsavarın(paratoner) bulunmasına yol gösterdi.
  • 1777 : Fransız fizikçi Charles Augustin de Coulomb (1736 - 1802), yüklü iki metal küre ya da iki mıknatıs kutbu arasındaki itme veya çekme kuvvetini ölçebilen burulmalı tartı aygıtını gerçekleştirdi;
  • 1785 : Coulomb bulduğu tartı aygıtını kullanarak iki yük arasındaki itme veya çekme kuvvetinin, yüklerin çarpımı ile doğru, aradaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olduğunu deneysel olarak gösterdi.Coulomb yasası, Newton'un kütle çekimi yasasının elektrikteki karşılığıdır (Kütleçekimyasasından farklı olarak elektrikte iki yük arasında itme kuvvetinin varlığı da söz konusudur).
  • 1794 : İtalyan fizikçi Alessandro Volta (1745–1827), çinko ve gümüş plakalar arasına tuz karışımlı sıvı koyarak elektrik akımı elde etmiş oldu. Burada çinko ve gümüş elektrotlar, tuzlu su elektrolittir ve aralarındaki kimyasal tepkime sonucu elektrik üretiliyordu. Bundan önceki insan yapımı tüm elektrik kaynakları statik idi.[3]

19.Yüzyıl[değiştir | kaynağı değiştir]

AC-DC savaşlarına da sahne olan(Tesla-Edison mücadelesi) 19.yüzyıl elektriğin altın çağıdır.

  • 1819 : Fransız matematikçi ve fizikçi André Marie Ampére (1775 - 1836), Oersted in olgusunu betimleyen ve Ampère Yasası olarak adlandırılan magnetik alan ile bu alanı doğuran elektrik akımı arasındaki bağıntıyı formüle etti. Elektrodinamiğin de kurucusu olan Ampére aynı zamanda elektrik ölçme tekniklerini de geliştirerek elektrik akımını ölçen bir aygıt yaptı. Anısına elektrik akımı birimi amperdir.
  • 1827 : Alman fizikçi Georg Simon Ohm (1789 - 1854), İletkenlerden geçen elektrik akımına ilişkin çalışmalar yaparak Ohm yasası olarak bilinen, bir iletkenden geçen akımın iletkenin uçları arasındaki gerilim ile doğru, iletkenin direnciyle ters orantılı olduğunu formüle etti, Anısına elektrikte direnç birimi ohm dur.
  • 1831 : İngiliz fizikçi ve kimyager Michael Faraday, ( 1791 – 1867) Bir buhar makinesi ile bakır bir plakayı bir mıknatısın yarattığı manyetik alan içinde döndürerek elektrik üretti. Bu ilk jeneratördür.
  • 1831 : Joseph Henry, Faraday'ın buluşunu tersine çevirerek, manyetik alandan elektrik akımı geçirmek suretiyle bir bakır çemberi döndürmeyi başardı. Bu bir elektrik motorudur ve tarihte ilk kez, elektrik enerjisi makinelere güç vererek iş yapılmasını sağlıyordu.
  • 1833 : Alman fizikçi Wilhelm Weber (1804-1891) ve Karl Friedrich Gauss (177-1851) İki bina arsındaki ilk telgraf işlemini başardılar. Elektrik ölçüm için ilk uyumlu ünit sistemlerini buldular. Gauss jeomanyetik alanın yönü ve kuvvetini kaydetmek için Avrupa gözlem ağı organize etti.
  • 1834 : Alman fizikçi Heinrich Lenz (1804-1865) Akan bir elektrik akımına ters yönde bir direnç vardır. Kuramı onundur ki Lenz yasası olarak bilinir.
  • 1841 : İngiliz fizikçi James Prescott Joule (1818-1889), Isının mekanik iş ile olan ilişkisini keşfetti. Bu keşif, enerjinin korunumu teorisine ve oradan da termodinamiğin birinci kanunu'nun eldesini sağladı. iş birimi joule, onun anısına verilmiştir. Lord Kelvin ile mutlak sıcaklık skalasını geliştirmiştir.Joule yasası olarak bilinen Bir direnç üzerinden geçen elektrik akımının ısı yaydığı buluşu onundur.
  • 1845 : Alman fizikçi Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) Devre analizi olan “Bir noktaya giren ve çıkan akımların toplamı sıfırdır. Kirchhoff I”, “kapalı bir devrede harcanan gerilimlerin toplamı, sağlanan gerilimlerin toplamına eşittir. Kirchhoff II” yasalarını yayınladı.
  • 1851 : Heinrich Ruhmkorff (1803-1877) Çift kat sarımlı indüksiyon bobinini buldu. Bu buluş AC transformatörün gelişimine önderlik etmiştir.
  • 1864 : İskoçyalı matematikçi ve fizikçi James Clerk Maxwell (1831-79) Kuantum fiziği öncesi bilinen bütün elektrik ve manyetik kuramları açıkladı. Maxwell denklemleri olarak bilinen dört temel denklem onun tarafından ortaya atılmıştır.
  • 1876 : ABD'li Alexander Graham Bell (1847 – 1922) Elektrik titreşimlerini sese dönüştürerek telefonu buldu ve patentini aldı.
  • 1877 : ABD'li Thomas Alva Edison (1847 – 1931) Sesi kaybedip yineleyebilen gramofonu (fonograf) geliştirdi.
  • 1879 : Edison karbon flamanlı akkor lamba için patent başvurusu yaptı. Üç yıl sonra New York sokaklarında bu lambalar ışıyordu. Edison yaşamı boyunca gerçekleştirdiği hareketli resim kamerası, teyp, projektör gibi çeşitli buluşları için 1093 patent almıştır.
  • 1881 : E.W. v. Siemens tarafından elektrikli tramvay yapıldı.
  • 1882 : Dünyanın ilk merkezi güç üretim tesisi doğru akım(DC) güç sistemli The Pearl Street Station New York'ta Thomas Edison tarafından açıldı.
  • 1882 : Wisconsin'de ilk hidroelektrik santral açıldı.
  • 1883 : Nikola Tesla, Tesla bobinini buldu. Bu, elektriğin gerilimini dönüştürebilecek ve uzak mesafelere iletmeyi kolaylaştıracak bir transformatör olup Tesla’nın alternatif akım projesinin önemli bir ayağıdır.
  • 1884 : İngiliz mühendis Charles Algernon Parsons (1854-1931) ilk başarılı buhar türbinini yaparak elektrik Jeneratör (generatör) lerini döndürmede kullanılmıştır..
  • 1887 : Sırp asıllı mucit, fizikçi ve elektrik mühendisi Nikola Tesla (1856- 1943 Alternatif akım jeneratörünü buldu. Böylece elektrik enerjisi uzun mesafelere kolaylıkla iletilebilecekti.
  • 1888 : Heinrich Hertz (1857-1894) Yıllar önce Faraday ve Maxwell tarafından bahsedilmiş radyo dalgalarını keşfetti ve ölçtü.
  • 1892 : İtalyan fizikçi Guglielmo Marconi (1874 - 1937), sinyalleri birkaç km uzağa ulaştırarak' telsiz telgraf patentini aldı. Daha sonra ilk kıtalararası radyo sinyalini göndermeyi başardı. 1901'de, İngiltere Cornwall'dan gönderilen sinyaller, Kanada'dan alındı. Bu olaydan sonra birçok yerde telsiz telgraf istasyonları kurulmaya başlandı."Bilinenin aksine "Radyo", Marconi'nin icadı değildir. Amerikan Yüksek Mahkemesi, ölümünün ardından Radyonun mucidinin Nikola Tesla olduğuna hükmetmiştir.
  • 1895 : Alternatif akım üreten ilk jeneratör Niagara şelalesine kuruldu.
  • 1897 : İngiliz fizikçi Sir Joseph John Thomson, (1856 – 1940) elektronu keşfetti.
  • 1897 : Nikola Tesla, iki patent başvurusunda bulundu; 'Elektriksel Enerjinin İletimi İçin Bir Sistem' ve 'Elektriksel Enerjinin İletimi İçin Bir Cihaz' Böylece resmen "Radyo" doğmuş oldu. Birkaç yıl önce Hertz tarafından bulunan ve de ölçümlenebilen radyo dalgaları, Tesla ile hayat buldu ve insanlığın hizmetine girdi.[4]

20. yüzyıl[değiştir | kaynağı değiştir]

20.yüzyılın ikinci yarısında elektronik,iletişim ve bilgisayar teknolojisindeki gelişmeler günümüzdeki bilişim çağını başlatmıştır.

  • 1911 : Süperiletkenler keşfedildi.
  • 1913 : Elektrikli buzdolabı - A. Goss.
  • 1917: Sonar kullanılmaya başlandı.
  • 1923 : Rus asıllı ABD'li elektrik mühendisi Vladimir Kosma Zworykin' ilk kez resim tarama yöntemini tümüyle elektronik olarak yapan ikonoskopu buldu. Ertesi yıl da kineskop olarak adlandırılan resim tüpünün patentlerini aldı. Bu iki buluş, ilk televizyon sisteminin oluşturulmasına temel oluşturdu. 1950'li yıllarda televizyon artık izlenilmeye başlanmıştı.
  • 1923 : Fotoelektrik hücreler keşfedildi.
  • 1930 : ABD'li elektrik mühendisi Vannevar Bush (1890 - 1974)'un yönetiminde Cambridge'de Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT)'nde ilk bilgisayar yapıldı.
  • 1942 : İlk elektronik bilgisayarın yapımına başlandı ve aygıtın yapımı 1945 yılında tamamlandı.
  • 1947 : John Bardeen, Walter Houser Brittain ve William Bradford Shockley ABD'deki Bell Laboratuvarları'nda transistörü buldular. Elektrik sinyallerinin yükseltilmesini, denetlenmesini ya da üretilmesini sağlayan bu yarı iletken aygıt nedeniyle Bulucular 1956 Nobel Fizik Ödülü'nü paylaşmışlardır. Elektron lambalarının bütün işlevlerini çok daha küçük boyutlu ve hafif, mekanik etkilere karşı daha dayanıklı, ömrü daha uzun, verimi daha yüksek, ısı kayıpları daha düşük ve harcadığı güç de çok daha az olarak yerine getirebilen transistörler elektronik alanında bir devrim olarak kabul edilir.
  • 1953 : İlk 345 kilovolt ENH.
  • 1954 : Dünyanın ilk nükleer santrali, Rusya'da elektrik üretimine başladı.
  • 1964:Uluslararası uydularla telekomünikasyon örgütü Intelsat kuruldu. Bu tarihten sonra ilk uydusunu fırlatan Intelsat böylece 240 komünikasyon devresi ve 1 televizyon kanalının gereksinimini karşılayabiliyordu.
  • 1965: ABD Savunma Bakanlıgı ARPANET(Advanced Research Projects Agency) projesini başlattı. 1965 yılında MIT Lincoln Laboratuvarlarında ilk kez iki bilgisayar birbirine bağlanmış ve karşılıklı veri alış verişinde bulunmuşlardı.ARPANET projesi kapsamındaysa dört üniversitenin bilgisayarları, araştırma, eğitim ve hükümet uygulamalarını yürütmek için birbirine bağlandı. Hükümet bu projeye başlarken olası bir düşman saldırısı ardından iletişimin kesilmesi durumunda klasik iletişim yollarına alternatif olacağı düşüncesini taşıyordu. Bu proje günümüzde kullanılan internetin başlangıcı niteliğindeydi.
  • 1972 : İlk Mikroişlemci (Intel 4004) yapıldı. Bu, üzerine 2300 transistör yerleştirilmiş 7 mm x 7 mm boyutlarında, kare biçiminde silisyum bir plaktı. 4 bit değerinde kelime işleme gücü vardı.
  • 1972 : Elektronik posta (e-mail) geliştirildi.
  • 1973 : İlk mikrobilgisayar üretildi. Önceki bilgisayarlara göre daha küçük olduğu, tek bir kullanıcıya hizmet verdiği için bu bilgisayarlara mikrobilgisayar adı verilmişti. Fransız R2E şirketi tarafından piyasaya sürülen bu mikrobilgisayarın adı Micral'di.
  • 1981: IBM (Personal Computer) kişisel bilgisayarlar piyasada.
  • 1984: Apple'ın kişisel bilgisayarı Macintosh piyasada.
  • 1987: İlk compact disk(cd)
  • 1990: Hubble uzay teleskobu
  • 2000 : Deniz dalgasının hareketinden yararlanılarak enerji üretilen ilk santral, İskoçya'da işletmeye alındı.[5][6]

Alt dallar[değiştir | kaynağı değiştir]

Eğitimi[değiştir | kaynağı değiştir]

Türkiye'de, üniversiteye geçiş sınavı ile Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümü kazanılarak 4 yıllık lisans eğitimi(yabancı dil hazırlık hariç) görülür. Öğrenciler elektrik üzerine genel tüm dersleri görürler, 3. sınıfta ya da 4.sınıfta seçtiği altdala göre daha detaylı eğitim alır. Farklı bir altdalı yüksek lisansta da seçerek uzmanlaşabilir.

Elekrik-elektronik Mühendisliği dışında elektrik mühendisliği, elektronik ve haberleşme mühendisliği, kontrol mühendisliği gibi bölümler de vardır.Bu bölümlerde elekrik-elektronik mühendisliğinden farklı olarak opsiyon(altdal) seçimleri sınırlıdır.Örneğin elektronik ve haberleşme mühendisliği okuyan birisi elektrik(güç) mühendisliği opsiyonunu seçemez elektronik, haberleşme(telekomünikasyon), kontrol, biyomedikal gibi alanlara yönelebilir.

Türkiye'de Elektrik-Elektronik Mühendisliği ile ilgili isim karışıklıkları[değiştir | kaynağı değiştir]

Türkiye'de Elektrik-Elektronik mühendisliği olarak geçen bölüm yurtdışında "Elektrik mühendisliği ve bilgisayar bilimleri" olarak geçer yani yurtdışında bilgisayar mühendisliği de bu programa dahildir.[7][8][9] Gelişmiş ülkelerde elektrik mühendisliği bölümü ilk açıldığı zaman elektrik iletimi, elektrik makinaları gibi belirli konuları içeriyordu. İleriki yıllarda teknolojinin gelişimi ile ders sayısı sürekli olarak yeni çıkan dallar üzerine arttı ve öğrencilerin ilgili dalda uzmanlaşması için üst sınıfta seçilen alana göre, alan dersleri olarak alması üzerine bir sistem kuruldu.

Türkiye'de elektrik mühendisliği bölümü açıldığı zamanki dönemde çağı takip edemeyen bir ülkeydi. Teknolojik alandaki yeni gelişmeleri üniversiteler ders programlarına ekleyemiyordu. Türkiye'de bu yüzden elektrik mühendisliği sadece yüksek alternatif akım üzerine yoğunlaşma ile kaldı. Üniversiteler düşük akım, elektronik devreler üzerine bölüm açtığında elektronik mühendisliği olarak ayrı bir branş ortaya çıktı. Sonradan bazı üniversiteler çağı takip etmek amacıyla ders programında tüm yeni gelişmeleri içeren elektrik mühendisliği bölümünü açmak için isim karışıklığı olmasın diye bölümü elektrik-elektronik mühendisliği olarak adlandırdı.

Türkiye'de Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümünde elektrik, elektronik ve bilgisayar üzerine eğitim verilir. Öğrencilerin üst sınıflarda, üniversitelerde yer alan dallardan istediği opsiyon tercihini yaparak ilgili alanlarda uzmanlaşmaları sağlanmaktadır. Genel olarak elektrik içeren tüm alanları kapsar, çok geniş bir çalışma alanı vardır.

Türkiye'de alt dalların ayrı bölüm olarak açılması[değiştir | kaynağı değiştir]

Türkiye'de alt dalların branş olarak açıldığı bölümler de vardır; elektronik mühendisliği, elektronik ve haberleşme mühendisliği, elektrik mühendisliği gibi. Bu bölümler alt daldır, Türkiye'de alt dallar ayrı bölüm olarak açıldığından yetkileri kısıtlanır, bundan dolayı iş alanları kısıtlanmış olur. Örneğin Türkiye'deki elektrik mühendisi yapay zeka üzerine bir alanda işe giremez, yetkisi yoktur ya da elektronik mühendisi iç tesisat projesinde yetkisi olamaz. Benzer şekilde transkriptinde(ders planı) yüksek gerilim, elektrik makinaları gibi dersler olmayan bir elektrik-elektronik mühendisinin de yüksek gerilim için imza yetkisi bulunmamaktadır yani elektrik(güç) mühendisliği yapamaz.[10]

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Çalışma Alanları[değiştir | kaynağı değiştir]

  • Elektrik üzerine serbest mühendis olarak kendi "mühendislik firması"nı açabilir (SMM), bir mühendisin yıllık 500.000m2 elektrik projesi imzalama yetkisi vardır. Örneğin konut/bina projelerinde 2015 yılı için ortalama brüt 140m2 ya da her daire/elektrik sayacı için en az 250TL-300TL bedele proje çizimi ve onayını yapmalı, örneğin 5katlı çift daire(zemin+5kat 12daire) toplam kullanım alanı 1800m2 olan binanın elektrik projesi çizimi ve tedaş, belediyeye onayı için 12 daire ve merdiven boşluğu sayacı toplam 13sayaç x 250TL= 3250TL ücret almalı.
  • Dünyaca büyük firmalarda en az 500'den fazla mühendisin bir arada çalıştığı Araştırma ve Geliştirme Merkezlerinde "arge mühendisi" olarak,
  • Tek başına "yapı denetim" firması kurabilir (gerekli teknik personeli çalışan olarak belgelemesi şartları vardır),
  • Elektrik mühendisliği firmalarında "proje mühendisi", "şantiye mühendisi" olarak çalışabilir,
  • Yapıların inşaatları için ikamet ettiği şehirde 5 inşaata kadar toplam 30.000m2ye kadar "şantiye şefi" gözükebilir, 2015 yılı için 1 yıllık sözleşme yaparak her inşaat başına peşin 4500-6000TL ücret alması gerekir. Belli zamanlarda inşaat ziyaret edilerek inşaatın yapımında ya da çalışan işçilerin güvenliği açısından sıkıntı olduğu zaman yazılı olarak yapı denetime, belediyeye ve yükleniciye durumu bildirmelidir, gidişat aynı ise düzeltilmiyorsa belediye gidip şantiye şefliğinde istifa etmeleri gerekir (Elektrik-Elektronik Mühendisi devlette çalışıyorsa veya Yapı Denetim firmasının sahibi ise şantiye şefliği yapamaz),
  • İlgili mühendislik firmasında "proje mühendisi" olarak,
  • Firma ve fabrikalarda herhangi bir birimde "yönetici" olarak,
  • Banka vb. gibi kuruluşlarda "yönetici" olarak,
  • Sahada ekip yönetimi için "saha mühendisi" olarak,
  • İlgili iş konusunda "tasarım mühendisi" olarak,
  • Firmalarda "yazılım mühendisi" olarak,
  • Kurulum, onarım, bakımda ekip yönetimi için "bakım mühendisi" olarak,
  • Elektrik enerjisi dağıtım şirketlerinde, arıza ekipleri yönetimi için "koordinatör mühendis" olarak,
  • İşletme kaynak planlaması için "planlama mühendisi" olarak,
  • Fabrikalardan hammadde, malzeme tedarik için "satınalma mühendisi" olarak,
  • Üretimi yapılan bir ürün ya da parçasını, firma ve fabrikalara pazarlamak için "satış mühendisi" olarak,
  • Yapı denetim firmasında"elektrik mühendisi uygulama ve proje denetçisi" olarak, yetki sınırı yıllık 120.000m2 dir,
  • Yapı denetim firmasında "elektrik mühendisi kontrol elemanı" olarak, yetki sınırı yıllık 120.000m2 dir,
  • Devlettte kamu personeli seçme sınavı ile "elektrik mühendisliği" kadrolarında,

vb gibi alanlarda görev yapabilirler.

Ayrıca bakınız[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]