ما هي المعرفة الكهربائية؟
يغطي المعرفة الكهربائية مجموعة واسعة من المهارات النظرية والعملية المتعلقة بمبادئ الكهرباء الأساسية، تصميم الدوائر، تشغيل وصيانة أنظمة الطاقة، ومبادئ عمل الأجهزة الإلكترونية. لا تقتصر المعرفة الكهربائية على النظرية الأكاديمية فحسب، بل تشمل أيضًا المهارات والخبرات في التطبيقات العملية. فيما يلي نظرة عامة على بعض المجالات الأساسية للمعرفة الكهربائية:
المفاهيم الأساسية
نظرية الدائرة: تشمل المكونات الأساسية للدائرة (مثل مصدر الطاقة، الحمل، المقاطع، إلخ)، بالإضافة إلى القوانين الأساسية للدائرة (مثل قانون أوم، قانون كيرشوف).
القوانين الأساسية للكهرباء: قانون أوم، قانون كيرشوف (KVL و KCL)، قانون جول، وغيرها.
تحليل الدائرة
دائرة التيار المستمر (DC) : يتم تحليل سلوك المكونات مثل التيار، الجهد، المقاومة، الحث، والسعة في دائرة التيار المستمر.
دائرة التيار المتردد (AC) : دراسة الموجة الجيبية، الفرق الطوري، المعاوقة، الممانعة الحثية والممانعة السعة في دائرة التيار المتردد.
الإلكترونيات
أجهزة شبه الموصلات: بما في ذلك الثنائيات، الترانزستورات (BJT، MOSFET، إلخ)، الدوائر المتكاملة، وغيرها.
الإلكترونيات التناظرية: تتضمن تصميم الدوائر التناظرية مثل مضاعفات الإشارة، المذبذبات، والمرشحات.
الإلكترونيات الرقمية: تتضمن تصميم البوابات المنطقية، الفلبس، العدادات، المعالجات الدقيقة وغيرها من الدوائر الرقمية.
نظام الطاقة الكهربائية
نظام النقل والتوزيع: يشمل خطوط النقل ذات الجهد العالي، محطات التحويل، شبكات التوزيع، وغيرها.
معدات الطاقة: تشمل المولدات، المحولات، المقاطع الكهربائية، الريلايات، وغيرها.
جودة الطاقة: مثل تحليل التوافقيات، التغيرات في الجهد، استقرار التردد، وغيرها.
المحركات والمحركات الكهربائية
مبدأ المحرك: محرك التيار المستمر، محرك التيار المتردد (محرك الاستقراء، محرك التزامن)، محرك الخدمة، وغيرها.
تحكم المحرك: يشمل المحول الترددي، المحول الناعم، وغيرها.
نظام التحكم
التحكم الآلي: التحكم بـ PID، نظام التحكم بالردود، نظام الخدمة، وغيرها.
برمجة PLC: تطبيق مراقب المنطق البرمجي (PLC).
المجال الكهرومغناطيسي والموجات
نظرية المجال الكهرومغناطيسي: معادلات ماكسويل، انتشار الموجات الكهرومغناطيسية، مبدأ الهوائي، وغيرها.
توافق المجال الكهرومغناطيسي (EMC): قمع التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)، تقنيات التسليح، وغيرها.
الأجهزة الحاسوبية وأنظمة الدمج
هندسة الحاسوب: وحدة المعالجة المركزية (CPU)، الذاكرة، الحافلة، وغيرها.
نظام الدمج: تطبيق MCU، Arduino وغيرها من منصات التطوير.
الإلكترونيات الطاقة
المحوّل: AC/DC، DC/AC، DC/DC، AC/AC.
الم inversión: تصميم الإنفرتر لمصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية والرياح.
السلامة والمعايير
السلامة الكهربائية: حماية الكهرباء، حماية الأرض، حماية الصواعق، وغيرها.
معايير الكهرباء: مثل IEC، IEEE-Business، ANSI وغيرها من المعايير والمواصفات ذات الصلة.
الاختبار والقياس
الأجهزة: المتعدد الاستخدامات، الموجة، مولد الإشارات، وغيرها.
استحواذ البيانات: تسجيل البيانات، واجهة المستشعر، وغيرها.
الطاقة المتجددة
الطاقة الشمسية: تصميم وتثبيت أنظمة الألواح الشمسية.
طاقة الرياح: مبدأ العمل والتكنولوجيا الخاصة بتوربينات الرياح.
تكنولوجيا المعلومات والاتصالات
مبدأ الاتصال: الاتصال الرقمي، الاتصال اللاسلكي، وغيرها.
تكنولوجيا الشبكات: شبكة المنطقة المحلية، شبكة المنطقة الواسعة، إنترنت الأشياء (IoT)، وغيرها.
أدوات البرامج
أدوات CAD: للتصميم والمحاكاة للدوائر.
لغة البرمجة: مثل Python، MATLAB وغيرها من التطبيقات في الهندسة الكهربائية.
ملخص
المعرفة الكهربائية هي مجال متعدد التخصصات يغطي مجموعة واسعة من المواضيع من النظرية الأساسية إلى التطبيقات المتقدمة. يتطلب إتقان المعرفة الكهربائية ليس فقط التعلم النظري، ولكن أيضًا الخبرة العملية من خلال التجارب، التدريبات والمشاريع.
