Como a engenharia elétrica difere da eletrônica?

Quando falamos de engenharia elétrica, geralmente nos referimos à geração, transformação, transmissão ou uso de energia elétrica. Neste caso, queremos dizer os dispositivos tradicionais usados ​​para resolver esses problemas. Esta vertente da tecnologia está relacionada não só com a operação, mas também com o desenvolvimento e aperfeiçoamento de equipamentos, com a otimização de suas peças, circuitos e componentes eletrônicos.

Em geral, a engenharia elétrica é toda uma ciência que estuda e, finalmente, abre oportunidades para a implementação prática de fenômenos eletromagnéticos em vários processos.

Mais de cem anos atrás, a engenharia elétrica se separou da física em uma ciência independente bastante extensa, e hoje a própria engenharia elétrica pode ser condicionalmente dividida em cinco partes:

• equipamento de iluminação,

• eletrônica de potência,

• indústria de energia,

• eletromecânica,

• engenharia elétrica teórica (TOE).

Nesse caso, francamente, deve-se notar que a própria indústria de eletricidade há muito é uma ciência separada.

Ao contrário da eletrônica de baixa corrente (sem energia), cujos componentes são caracterizados por pequenas dimensões, a engenharia elétrica abrange objetos relativamente grandes, como: acionamentos elétricos, linhas de energia, usinas de energia, subestações transformadoras, etc.

A eletrônica, por outro lado, trabalha com microcircuitos integrados e outros componentes rádio-eletrônicos, onde mais atenção é dada não à eletricidade como tal, mas à informação e diretamente aos algoritmos para interação de certos dispositivos, circuitos, usuários - com eletricidade, com sinais, com campo elétrico e magnético. Os computadores neste contexto também pertencem à eletrônica.

Uma etapa importante para a formação da engenharia elétrica moderna foi a introdução generalizada no início do século XX. motores elétricos trifásicos e sistemas polifásicos de transmissão de corrente alternada.

Hoje, quando mais de duzentos anos se passaram desde a criação da coluna voltaica, conhecemos muitas leis do eletromagnetismo e usamos não apenas corrente alternada direta e de baixa frequência, mas também correntes alternadas de alta frequência e pulsantes, graças às quais o possibilidades mais amplas são abertas e realizadas para transmitir não apenas eletricidade, mas também informações por longas distâncias sem fios, mesmo em escala cósmica.

Agora, a engenharia elétrica e a eletrônica estão inevitavelmente interligadas em quase todos os lugares, embora seja geralmente aceito que a engenharia elétrica e a eletrônica são coisas de escalas completamente diferentes.

A própria eletrônica, como uma ciência separada, estuda a interação de partículas carregadas, em particular elétrons, com campos eletromagnéticos.Por exemplo, a corrente em um fio é o movimento de elétrons sob a influência de um campo elétrico... A engenharia elétrica raramente entra em tais detalhes.

Enquanto isso, a eletrônica permite criar conversores eletrônicos precisos de eletricidade, dispositivos para transmissão, recepção, armazenamento e processamento de informações, equipamentos para diversos fins para muitas indústrias modernas.

Graças à eletrônica, surgiu a modulação e demodulação na engenharia de rádio e, em geral, se não fosse pela eletrônica, não haveria rádio, nem transmissão de televisão e rádio, nem Internet. A base elementar da eletrônica nasceu nos tubos de vácuo, e aqui apenas a engenharia elétrica dificilmente seria suficiente.

A microeletrônica de semicondutores (sólidos), que surgiu na segunda metade do século 20, tornou-se um ponto de ruptura no desenvolvimento de sistemas de computador baseados em microcircuitos; finalmente, o aparecimento no início dos anos 1970 do microprocessador lançou o desenvolvimento de computadores de acordo com lei de Moore, que afirma que o número de transistores colocados em um circuito integrado de cristal dobra a cada 24 meses.

Hoje, graças à eletrônica de estado sólido, a comunicação celular existe e se desenvolve, vários dispositivos sem fio, navegadores GPS, tablets, etc. E a própria microeletrônica de semicondutores já inclui totalmente: rádio eletrônica, eletrônica de consumo, eletrônica de potência, optoeletrônica, eletrônica digital, equipamento de áudio e vídeo, física do magnetismo, etc.

Enquanto isso, no início do século 21, a miniaturização evolutiva da eletrônica semicondutora parou e praticamente parou agora.Isso se deve ao alcance do menor tamanho possível de transistores e outros componentes eletrônicos no cristal, onde eles ainda são capazes de remover o calor Joule.

Mas, embora as dimensões tenham atingido alguns nanômetros e a miniaturização tenha se aproximado do limite do aquecimento, em princípio ainda é possível que a próxima etapa da evolução da eletrônica seja a optoeletrônica, na qual o elemento portador será um fóton, muito mais móvel, menos inercial que os elétrons e "buracos" dos semicondutores da eletrônica moderna...