Jump to content

Inxhinieria elektrike

Nga Wikipedia, enciklopedia e lirë

Inxhinieria Elektrike shpesh e quajtur edhe Elektroteknika dhe Inxhinieria Elektrike dhe Elektronike, është një fushë e inxhinierisë që në përgjithësi merret me studimin dhe aplikimin e elektricitetit, elektronikës dhe elektromagnetizmit. Është një fushe shumë e gjerë që përfshin projektimin dhe studimin e sistemeve të ndryshme elektrike dhe elektronike, siç janë qarku elektrik, gjeneratorët elektrik, motorët elektrik, transformatorët, pajisjet magnetike dhe materialet, pajisjet elektromagnetike dhe elektromekanike, pajisjet elektronike, qarqet elektronike, sistemet elektrike të fuqisë, materialet elektronike, fibrat optike, sistemet kompjuterike, radion, televizionin, telefoninë, telekomunikimin, teknologjinë pa tela, sistemet mikrovale, telefoninë e lëvizshme, radarët, komunikimin e të dhënave, rrjetet kompjuterike, nanoteknologjinë, sistemet fotonike, sistemet mikroelektromekanike etj.

Historia[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Energjia elektrike ka qenë një temë e interesimit shkencor që të paktën në fillim të shekullit të 17-të. William Gilbert ishte një shkencëtar i shquar i hershëm elektrik dhe ishte i pari që bëri një dallim të qartë midis magnetizmit dhe elektricitetit statik . Atij i atribuohet krijimi i termit "energji elektrike". [1] Ai gjithashtu projektoi versorium : një pajisje që zbulon praninë e objekteve të ngarkuara statikisht. Në 1762 profesori suedez Johan Wilcke shpiku një pajisje më vonë të quajtur elektrofor që prodhonte një ngarkesë elektrike statike. Deri në vitin 1800 Alessandro Volta kishte zhvilluar grumbullin voltaik, një pararendës i baterisë elektrike. [2]

Zbulimet e Michael Faraday formuan themelin e teknologjisë së motorëve elektrikë.

Në shekullin e 19-të, kërkimet mbi këtë temë filluan të intensifikohen. Zhvillimet e dukshme në këtë shekull përfshijnë punën e Hans Christian Ørsted, i cili zbuloi në 1820 se një rrymë elektrike prodhon një fushë magnetike që do të devijojë një gjilpërë të busullës, të William Sturgeon i cili, në 1825 shpiku elektromagnetin, të Joseph Henry dhe Edward Davy që shpikën. stafeta elektrike në 1835, e Georg Ohm, i cili në 1827 përcaktoi marrëdhëniet midis rrymës elektrike dhe ndryshimit të potencialit në një përcjellës, [3] e Michael Faraday (zbuluesi i induksionit elektromagnetik në 1831) dhe i James Clerk Maxwell, i cili në 1873 botoi një teori të unifikuar të elektricitetit dhe magnetizmit në traktatin e tij Elektriciteti dhe Magnetizmi . [4]

Në 1782, Georges-Louis Le Sage zhvilloi dhe prezantoi në Berlin ndoshta formën e parë në botë të telegrafisë elektrike, duke përdorur 24 tela të ndryshëm, një për secilën shkronjë të alfabetit. Ky telegraf lidhte dy dhoma. Ishte një telegraf elektrostatik që lëvizte fletë ari përmes përçueshmërisë elektrike.

Në 1795, Francisco Salva Campillo propozoi një sistem telegrafik elektrostatik. Midis 1803 dhe 1804, ai punoi në telegrafinë elektrike, dhe në 1804, ai paraqiti raportin e tij në Akademinë Mbretërore të Shkencave të Natyrës dhe Arteve të Barcelonës. Sistemi telegrafik elektrolitik i Salvës ishte shumë inovativ edhe pse u ndikua shumë dhe u bazua në dy zbulime të bëra në Evropë në 1800- baterinë elektrike të Alessandro Volta për gjenerimin e një rryme elektrike dhe elektrolizën e ujit nga William Nicholson dhe Anthony Carlyle. [5] Telegrafia elektrike mund të konsiderohet shembulli i parë i inxhinierisë elektrike. [6] Inxhinieria elektrike u bë një profesion në fund të shekullit të 19-të. Praktikuesit kishin krijuar një rrjet global telegrafik elektrik dhe institucionet e para profesionale të inxhinierisë elektrike u themeluan në MB dhe SHBA për të mbështetur disiplinën e re. Francis Ronalds krijoi një sistem telegrafi elektrik në 1816 dhe dokumentoi vizionin e tij se si bota mund të transformohej me energji elektrike. [7] [8] Mbi 50 vjet më vonë, ai u bashkua me Shoqatën e re të Inxhinierëve Telegrafikë (së shpejti do të riemërohej Institucioni i Inxhinierëve Elektrikë ) ku u konsiderua nga anëtarët e tjerë si i pari i grupit të tyre. [9] Nga fundi i shekullit të 19-të, bota kishte ndryshuar përgjithmonë nga komunikimi i shpejtë i mundësuar nga zhvillimi inxhinierik i linjave tokësore, kabllove nëndetëse dhe, rreth vitit 1890, telegrafisë pa tel .

Zbatimet praktike dhe përparimet në fusha të tilla krijuan një nevojë në rritje për njësi matëse të standardizuara. Ato çuan në standardizimin ndërkombëtar të njësive volt, amper, kulomb, ohm, farad dhe henry . Kjo u arrit në një konferencë ndërkombëtare në Çikago në 1893. [10] Publikimi i këtyre standardeve formoi bazën e përparimeve të ardhshme në standardizimin në industri të ndryshme dhe në shumë vende, përkufizimet u njohën menjëherë në legjislacionin përkatës. [11]

Gjatë këtyre viteve, studimi i energjisë elektrike u konsiderua kryesisht si një nënfushë e fizikës pasi teknologjia e hershme elektrike u konsiderua me natyrë elektromekanike . Technische Universität Darmstadt themeloi departamentin e parë në botë të inxhinierisë elektrike në 1882 dhe prezantoi kursin e shkallës së parë në inxhinieri elektrike në 1883. [12] Programi i parë i diplomës për inxhinieri elektrike në Shtetet e Bashkuara filloi në Institutin e Teknologjisë të Masaçusets (MIT) në departamentin e fizikës nën profesorin Charles Cross, [13] megjithëse ishte Universiteti Cornell që prodhoi të diplomuarit e parë në botë për inxhinierinë elektrike në 1885. [14] Kursi i parë në inxhinieri elektrike u mësua në 1883 në Kolegjin Sibley të Cornell të Inxhinierisë Mekanike dhe Arteve Mekanike . [15]

Rreth vitit 1885, Presidenti i Cornell , Andrew Dikson White, themeloi Departamentin e parë të Inxhinierisë Elektrike në Shtetet e Bashkuara. [16] Në të njëjtin vit, University College London themeloi katedrën e parë të inxhinierisë elektrike në Britaninë e Madhe. [17] Profesor Mendell P. Weinbach në Universitetin e Misurit themeloi departamentin e inxhinierisë elektrike në 1886. [18] Më pas, universitetet dhe institutet e teknologjisë filluan gradualisht të ofrojnë programe të inxhinierisë elektrike për studentët e tyre në të gjithë botën.

Gjatë këtyre dekadave përdorimi i inxhinierisë elektrike u rrit në mënyrë dramatike. Në vitin 1882, Thomas Edison ndezi rrjetin e parë të energjisë elektrike në shkallë të gjerë në botë që siguronte 110 volt— rrymë direkte (DC)—për 59 klientë në Manhattan Island në New York City. Në 1884, Sir Charles Parsons shpiku turbinën me avull duke lejuar prodhimin më efikas të energjisë elektrike. Rryma alternative, me aftësinë e saj për të transmetuar energjinë në mënyrë më efikase në distanca të gjata nëpërmjet përdorimit të transformatorëve, u zhvillua me shpejtësi në vitet 1880 dhe 1890 me dizajnet e transformatorëve nga Károly Zipernowsky, Ottó Bláthy dhe Miksa Déri (më vonë të quajtur transformatorë ZBD), Lucien Gallular Dixon Gibbs dhe William Stanley, Jr. Modelet praktike të motorëve AC duke përfshirë motorët me induksion u shpikën në mënyrë të pavarur nga Galileo Ferraris dhe Nikola Tesla dhe u zhvilluan më tej në një formë praktike trefazore nga Mikhail Dolivo-Dobrovolsky dhe Charles Eugene Lancelot Brown . [19] Charles Steinmetz dhe Oliver Heaviside kontribuan në bazën teorike të inxhinierisë së rrymës alternative. [20] [21] Përhapja në përdorimin e AC nisi në Shtetet e Bashkuara atë që është quajtur lufta e rrymave midis një sistemi AC të mbështetur nga George Westinghouse dhe një sistemi energjetik DC të mbështetur nga Thomas Edison, me AC duke u miratuar si standard i përgjithshëm. [22]

Gjatë zhvillimit të radios, shumë shkencëtarë dhe shpikës kontribuan në teknologjinë radio dhe elektronike. Puna matematikore e James Clerk Maxwell gjatë viteve 1850 kishte treguar lidhjen e formave të ndryshme të rrezatimit elektromagnetik duke përfshirë mundësinë e valëve të padukshme ajrore (më vonë të quajtura "valë radio"). Në eksperimentet e tij klasike të fizikës të vitit 1888, Heinrich Hertz vërtetoi teorinë e Maksuellit duke transmetuar valë radio me një transmetues të hendekut të shkëndijës dhe i zbuloi ato duke përdorur pajisje të thjeshta elektrike. Fizikantë të tjerë eksperimentuan me këto valë të reja dhe në proces zhvilluan pajisje për transmetimin dhe zbulimin e tyre. Në 1895, Guglielmo Marconi filloi punën në një mënyrë për të përshtatur metodat e njohura të transmetimit dhe zbulimit të këtyre "valëve Hercian" në një sistem telegrafik komercial pa tel të ndërtuar për qëllime. Në fillim, ai dërgoi sinjale me valë në një distancë prej një milje e gjysmë. Në dhjetor 1901, ai dërgoi valë pa tela që nuk u prekën nga lakimi i Tokës. Marconi më vonë transmetoi sinjalet me valë përtej Atlantikut midis Poldhu, Cornwall dhe St. John's, Newfoundland, një distancë prej 2,100 miles (3,400 km) . [23]

Komunikimi me valë milimetrash u hetua për herë të parë nga Jagadish Chandra Bose gjatë viteve 1894 – 1896, kur ai arriti një frekuencë jashtëzakonisht të lartë deri në 60 GHz në eksperimentet e tij. [24] Ai gjithashtu prezantoi përdorimin e kryqëzimeve gjysmëpërçuese për të zbuluar valët e radios, [25] kur ai patentoi detektorin e kristalit të radios në 1901. [26] [27]

Në 1897, Karl Ferdinand Braun prezantoi tubin e rrezeve katodike si pjesë e një oshiloskopi, një teknologji e rëndësishme që mundëson televizionin elektronik . [28] John Fleming shpiku tubin e parë të radios, diodën, në 1904. Dy vjet më vonë, Robert von Lieben dhe Lee De Forest zhvilluan në mënyrë të pavarur tubin e amplifikatorit, të quajtur triodë . [29]

Në vitin 1920, Albert Hull zhvilloi magnetronin i cili përfundimisht do të çonte në zhvillimin e furrës me mikrovalë në 1946 nga Percy Spencer . [30] [31] Në vitin 1934, ushtria britanike filloi të bënte hapa drejt radarit (i cili përdor gjithashtu magnetron) nën drejtimin e Dr Wimperis, duke kulmuar me funksionimin e stacionit të parë të radarit në Bawdsey në gusht 1936. [32]

Në vitin 1941, Konrad Zuse prezantoi Z3, kompjuterin e parë plotësisht funksional dhe të programueshëm në botë duke përdorur pjesë elektromekanike. Në vitin 1943, Tommy Flowers projektoi dhe ndërtoi Colossus, kompjuterin e parë plotësisht funksional, elektronik, dixhital dhe të programueshëm në botë. Në 1946, ENIAC (Integruesi Elektronik Numerik dhe Kompjuteri) i John Presper Eckert dhe John Mauchly pasoi, duke filluar epokën e informatikës. Performanca aritmetike e këtyre makinave i lejoi inxhinierët të zhvillonin teknologji krejtësisht të reja dhe të arrinin objektiva të reja. [33]

Në 1948 Claude Shannon botoi "Një Teori Matematikore e Komunikimit" e cila përshkruan matematikisht kalimin e informacionit me pasiguri ( zhurmë elektrike ).

Shih edhe[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Literatura[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Referime[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

  1. ^ Martinsen & Grimnes 2011.
  2. ^ "The Voltaic Pile | Distinctive Collections Spotlights". libraries.mit.edu (në anglishte amerikane). Marrë më 2022-12-16.{{cite web}}: Mirëmbajtja CS1: Gjendja e adresës (lidhja)
  3. ^ Kirby, Richard S. (1990), Engineering in History, Courier Dover Publications, fq. 331–33, ISBN 978-0-486-26412-7 {{citation}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  4. ^ Lambourne 2010.
  5. ^ "Francesc Salvà i Campillo : Biography". ethw.org (në anglishte amerikane). 25 janar 2016. Marrë më 25 mars 2019.
  6. ^ Roberts, Steven. "Distant Writing: A History of the Telegraph Companies in Britain between 1838 and 1868: 2. Introduction". Using these discoveries a number of inventors or rather 'adapters' appeared, taking this new knowledge, transforming it into useful ideas with commercial utility; the first of these 'products' was the use of electricity to transmit information between distant points, the electric telegraph. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  7. ^ Ronalds, B.F. (2016). Sir Francis Ronalds: Father of the Electric Telegraph. London: Imperial College Press. ISBN 978-1-78326-917-4. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  8. ^ Ronalds, B.F. (2016). "Sir Francis Ronalds and the Electric Telegraph". International Journal for the History of Engineering & Technology. 86: 42–55. doi:10.1080/17581206.2015.1119481. {{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  9. ^ Ronalds, B.F. (korrik 2016). "Francis Ronalds (1788–1873): The First Electrical Engineer?". Proceedings of the IEEE. 104 (7): 1489–1498. doi:10.1109/JPROC.2016.2571358. {{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  10. ^ Rosenberg 2008.
  11. ^ Tunbridge 1992.
  12. ^ Darmstadt, Technische Universität. "Historie". Technische Universität Darmstadt (në anglisht). Marrë më 12 tetor 2019.
  13. ^ Wildes & Lindgren 1985.
  14. ^ "History". School of Electrical and Computer Engineering, Cornell. pranverë 1994 [Later updated]. Arkivuar nga origjinali më 6 qershor 2013. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  15. ^ Roger Segelken, H. (2009). A tradition of leadership and innovation: a history of Cornell Engineering (PDF). Ithaca, NY. ISBN 978-0-918531-05-6. OCLC 455196772. Arkivuar nga origjinali (PDF) më 3 mars 2016. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)Mirëmbajtja CS1: Mungon shtëpia botuese te vendodhja (lidhja)
  16. ^ "Andrew Dickson White | Office of the President". president.cornell.edu. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  17. ^ The Electrical Engineer. 1911. fq. 54. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  18. ^ "Department History – Electrical & Computer Engineering". Arkivuar nga origjinali më 17 nëntor 2015. Marrë më 5 nëntor 2015. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  19. ^ Heertje & Perlman 1990.
  20. ^ Grattan-Guinness, I. (1 janar 2003). Companion Encyclopedia of the History and Philosophy of the Mathematical Sciences. JHU Press. ISBN 9780801873973 – nëpërmjet Google Books. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  21. ^ Suzuki, Jeff (27 gusht 2009). Mathematics in Historical Context. MAA. ISBN 9780883855706 – nëpërmjet Google Books. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  22. ^ Severs & Leise 2011.
  23. ^ Marconi's biography at Nobelprize.org retrieved 21 June 2008.
  24. ^ "Milestones: First Millimeter-wave Communication Experiments by J.C. Bose, 1894–96". List of IEEE milestones. Institute of Electrical and Electronics Engineers. Marrë më 1 tetor 2019. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  25. ^ Emerson, D. T. (1997). "The work of Jagadis Chandra Bose: 100 years of mm-wave research". 1997 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest. Vëll. 45. fq. 2267–2273. Bibcode:1997imsd.conf..553E. CiteSeerX 10.1.1.39.8748. doi:10.1109/MWSYM.1997.602853. ISBN 9780986488511. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!); Parametri |work= është injoruar (Ndihmë!) reprinted in Igor Grigorov, Ed., Antentop, Vol. 2, No.3, pp. 87–96.
  26. ^ "Timeline". The Silicon Engine. Computer History Museum. Marrë më 22 gusht 2019. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  27. ^ "1901: Semiconductor Rectifiers Patented as "Cat's Whisker" Detectors". The Silicon Engine. Computer History Museum. Marrë më 23 gusht 2019. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  28. ^ Abramson 1955.
  29. ^ Huurdeman 2003.
  30. ^ "Albert W. Hull (1880–1966)". IEEE History Center. Arkivuar nga origjinali më 2 qershor 2002. Marrë më 22 janar 2006. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  31. ^ "Who Invented Microwaves?". Arkivuar nga origjinali më 12 dhjetor 2017. Marrë më 22 janar 2006. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  32. ^ "Early Radar History". Peneley Radar Archives. Marrë më 22 janar 2006. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  33. ^ "The ENIAC Museum Online". Marrë më 18 janar 2006. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)