电气工程是现代世界的基础——但几乎所有这些都是完全看不见的。大多数人只是听过电气工程,但他们不了解电气工程的实际工作原理。
然而,如果没有电气工程师,我们的生活将会截然不同。新的未来——以可再生能源、量子计算、高速数据网络和不断发展的物联网为特征——将需要越来越多的熟练毕业生能够规划和构建支撑未来的电气系统。
想象一下,将所有依赖电气工程的事物从你的生活中剔除。如果所有电气设备——你的手机、每台计算机系统、所有电器、互联网、全球发电——突然被移除,会是什么样子?
从根本上说,电气工程是关于设计和构建使所有这些事情发生的系统,解决问题以确保信息可以从一个地方传递到另一个地方,电力可以从一个地方传递到另一个地方,并且我们还可以感知到世界并智能控制这些物理对象。考虑到所有这些,以下知识带你了解有关电气工程。
那么电气工程到底是什么?
一个基本的例子是将电能转化为光的灯泡。每秒打开和关闭两次,它就变成了一个信号,就像汽车上的指示灯一样。
每秒开关它数百万次,它可以通过光纤传输大量数据。将数百万个灯放在一起,控制它们,你就会得到一个显示器,就像电视或显示器一样。同样,大多数电气工程需要将设备和算法组合在一起以创建非常复杂的系统。
设计这些复杂的系统是我们解决当代问题的方式。考虑将我们的能源供应网络从化石燃料过渡到%可再生能源,电气工程师不仅发明了多种形式的可再生能源发电,而且他们现在正在解决平衡能源供应和需求的巨大挑战,能源供应和需求都随着一天中的时间、阳光、风,人们开关一切而不断变化。
戴安全帽的工程师
有些人可能认为大多数电气工程师每天都穿着高可见度的夹克在建筑工地进行接线和安装电子设备。
但电气工程师的工作涉及各个行业,解决许多不同的问题,涉及从量子电子到运输电气化、物联网设备、高质量音频信号处理、脑机接口、微型卫星和无人机自主控制等各个领域。
许多电气工程师可能在工作中根本不会戴安全帽,因为他们的工作重点是系统组件、小型设备、数据分析、软件、操作或管理。那些这样做的人可能只是偶尔戴上安全帽,例如访问网站以检查其设计是否准确、是否已正确构建或进行故障排除。
不仅如此,电气工程不仅仅涉及电力,它还涉及使用光或射频通过光纤或无线进行通信,以及使用信号处理和控制算法来处理信息(例如压缩视频或检测心跳)并协调移动的物体(例如使飞机平稳着陆)。
数学是关键
数学通常被称为工程语言,在电气工程中尤其如此。对数学和物理原理的深刻理解为电气工程师提供了一个令人惊讶的强大工具箱来解决技术问题。
对于那些想知道他们所学的数学可以用在哪里的人来说,电气工程很大程度上是关于应用广泛的数学理论。
亲自动手的电气工程师
许多人可能认为电气工程职业只涉及操作电路板或固定接线并且需要亲自动手。虽然这可能是真的,但也有许多角色是预先确定的,主要是分析和放手。
事实上,大多数电气工程工作都是两者的结合,这就是为什么理解数学原理对所有人都很重要。
电气工程还有很多东西有待发现
电气工程作为一门公认的学科已有多年的历史,但它仍在不断自我革新。
晶体管诞生后,所有计算机科学都源于电气工程。再加上自动控制、可再生能源发电、传感器、高速光纤和无线通信网络等进步,很明显,电气工程可能是我们简单称为“技术”的大部分内容的起源。
量子通信
我们常常认为技术是理所当然的,并且可能会认为电气工程已经没有什么新的东西了。但电气工程继续推动许多前沿领域的发展,这些领域将极大地改变世界。
在不久的将来,世界将完全用可再生能源发电取代化石燃料,实现一切电气化。设备将采用无线供电,并通过物联网与其他一切设备进行智能数据连接。也许最重要的是,电气工程将催生一个全新的量子技术产业。我们很快将使用速度更快、功能更强大的量子工程计算机,并构建不可破解的量子通信。
电气工程就是解决问题
电气工程的核心是为有时极其复杂的问题找到解决方案,无论是单独还是作为团队的一部分。
大多数电气工程师都非常擅长将理论与实践经验结合起来解决存在许多未知的问题。正是这些技能使得电气工程师在充满复杂问题的工业和管理领域极为抢手。
未来,电气工程师,作为推动科技进步的关键角色,引领我们进入一个前所未有的未来。电气工程师将继续推动创新,他们将继续解决我们面临的挑战,并为我们的未来创造无限的可能性。
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