بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
بسم الله الرحمن الرحیم
آشنایی با مهندسی برق
اسلاید 2 :
مقدمه
در ابتدا به شما دانشجوی عزیز به خاطر قبولی در رشته مهندسی برق تبریک می گویم. به لطف الهی در رشته ای پذیرفته شده اید که انشاالله در سایه علاقه و تلاش پیگیر، زمینه ای برای بروز استعدادها و مفید بودن در عرصه جامعه فراهم خواهد شد.
رشته مهندسی برق با گرایشهای متنوع آن یکی از پرکاربرد ترین رشته های مهندسی در عرصه تولید، صنعت و بازارکار می باشد، همچنین زمینه های پژوهشی، فناوری و کار آفرینی گسترده ای در این رشته وجود دارد که در کشور عزیزمان مورد نیاز می باشد.
امید وارم بتوانم در این درس شما را با برخی از زوایای این رشته آشنا نموده و باعث افزایش اطلاعات وعلاقه ی شما به آن شوم. ضمنا برای مشاهده بهتر متن و پیوندهای آن صفحه را در حالت تمام صفحه Full screen قرار دهید.
اسلاید 3 :
عناوین فصول
آشنایی مقدماتی با گرایشهای مختلف برق
آشنایی با عناوین و مجموعه دروس و مقررات آموزشی
آشنایی با برخی نرم افزارها
آشنایی با انجمن ها و نشریات و پایگاههای اطلاعاتی مفید
آشنایی با زمینه های اشتغال، مراکزرشد و ثبت اختراع
آمادگی برای ادامه تحصیل در کارشناسی ارشد
سخن پایانی
اسلاید 4 :
1.آشنایی مقدماتی با گرایشهای مختلف مهندسی برق 1-1 مقدمه:
واژه مهندسی مشتق از کلمه “هندسه” است و هندسه نیز واژه ای عربی است که گفته می شود معرّب کلمه “اندازه” در زبان فارسی است.
مهندس برق فردی مستعد است که با آگاهی علمی و فنی از عهده وظایف زیر در سامانه های الکتریکی برآید:
طراحی
بهره برداری و توسعه
نظارت
مدیریت
نگهداری
همچنین آمادگی ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر را نیز دارا باشد.
اسلاید 5 :
پیشرفت های روز افزون فناوری در زمینه های مختلف صنعت و نیاز این فناوری ها به سامانه های تخصصیی که در زیر لیست شده است، باعث ایجاد گرایشات مختلف در رشته برق شده است: (پیوست: فایل ویدئوی دکتر جبه دار FLV)
سامانه های الکترونیکی
سامانه های تولید و توزیع توان
سامانه های کنترلی
سامانه های مخابراتی
1-2مروری بر شکل گیری و تقسیم بندی رشته مهندسی برق
اسلاید 6 :
1-3سامانه های الکترونیکی
طراحی و ساخت قطعات غیر فعال مانند: انواع مقاومت، خازن و سلف و .
طراحی و ساخت تراشه ها و قطعات نیمه هادی مانند: انواع دیودها، ترانزیستورها، و تراشه های مدار مجتمع و ..
طراحی و ساخت مدارات دیجیتال مانند:دریچه های منطقی، سوییچ ها و ثباتها، حافظه ها و ریزپرازنده ها، VLSI
طراحی و ساخت مدارات آنالوگ مانند: تقویت کننده ها، نوسانسازها، فیلترها و . در حضور نویز یا تداخل
طراحی و ساخت مدارات و قطعات الکترونیک قدرت، دیاک ، تریاک ، تریستور منابع تغذیه سوئیچینگ،
طراحی و ساخت مدارات و قطعات مدارات فرکانس بالا
حسگرها و مبدل های الکترونیکی، کلیدها، نمایشگرها (LCD، LEDو .)
اسلاید 7 :
1-4سامانه های تولید و توزیع توان الکتریکی
نیروگاه های سوخت فسیلی ، آبی، بادی و هسته ای، بیومس، فتوولتایی، زمین گرمایی و ..
سیستمهای قدرت، پست ها و شبکه انتقال فشار قوی
شبکه توزیع فشارقوی و ضعیف، انواع بارها و مباحث پخش بار
ترانسفورماتورها و مبدل ها، (سه فاز و تک فاز)
انواع موتورها و ژنراتورهای ac و DC
خطوط انتقال، کلیدها و رله ها، سیم ها، کابلها، عایق ها، و مباحث ایمنی
دستگاه های اندازه گیری و مباحث اقتصادی
روشهای تصحیح ضریب توان و کاهش تلفات و برخورد با حوادث در شبکه
مباحث پیرامون انرژی های نو، تجدیدپذیر و هسته ای (گداخت یا جوش) و .
تولیدات پراکنده ، منبع تغذیه بدون وقفه UPS،
باطری های انباره خشک، اسیدی و ابررساناها و .
اسلاید 8 :
1-5سامانه های کنترلی
میکرو کنترلرها (AVR ,PIC, ARM) و کنترل کننده منطقی برنامه پذیر PLC، دستگاههای CNC و .
کنترل و مانیتورینگ خطوط تولید کارخانجات،
پردازش تصویر و سیگنالهای دریافتی از سنسورهای مختلف،.
کنترل کلیدها، دور موتورها، سیستمهای پنوماتیکی یا هیدرولیکی
کنترل تجهیزات دفاعی، موشکها، هواپیما، زیردریایی و.
کنترل مبدل های ac به DC و برعکس، ac به ac، تک فاز به سه فاز و .
کنترل منابع تغذیه کلید زنی و همراه با افزایش، کاهش سطوح ولتاژ،.
خودرو برقی، خانه هوشمند، پیشبینی بازار بورس،
اسلاید 9 :
1-6سامانه های مخابراتی
شبکه های رایانه ای
شبکه ها و ارتباطات با سیم، تلفنی ثابت و موج کوتاه، سوییچها و .
شبکه ها و ارتباطات بیسیم، تلفن سیار (یا همراه)، پیجو، بلو توث،
شبکه های مخابرات فیبر نوری، دیودهای لیزری، تقویت کننده های نوری
ارتباطات ماهواره ای و پخش عمومی( صدا وسیما)
پردازش سیگنالهای صوتی، تصویری و فشرده سازی آنها برای ارسال یا ذخیره
پردازش سیگنالهای دور سنجی، زلزله، زیستی، پزشکی ،..
طراحی و ساخت مدارات فرستنده و گیرنده ،فیلترها، آنتن ها، موجبر ها، مدارات کریستالی ، پردازشگرهای سیگنال دیجیتال DSPو..
رادارها، سونارها، جنگ الکترونیک، اپتیک مجتمع، فوتونیک کریستال و..
اسلاید 10 :
1-7ارتباط مهندسی برق با علوم پایه
مهندسی برق بیشترین ریشه و ارتباط را با علوم نظری پایه ی زیر دارد:
فیزیک
رساناها، عایق ها، نیمه رساناها، ابررساناها، پلاسما و .
معادلات ماکسول، الکترومغناطیس، انتشارامواج و.
فیزیک کوانتمی و نسبیت و .
اپتیک، فوتونیک ، ارتعاشات، آکوستیک و .
ریاضی
معادلات جبری، بردارها، جبرخطی، معادلات دیفرانسیل، انتگرالها، دستگاههای مختصات متعامد، اعداد مختلط، مجموعه ها، گذاره های منطقی، آمار واحتمال، فرایندهای تصادفی، منطق فازی و.
اسلاید 11 :
2.آشنایی با عناوین و مجموعه دروس و مقررات آموزشی
پیوست1 : فایل مجموعه دروس مهندسی برق بصورت PDF
تعاریف و اهداف
ضرورت و اهمیت
روش تعیین گرایش
دروس عمومی
دروس پایه
دروس اصلی
دروس تخصصی الزامی، انتخابی و اختیاری
پیوست2 : فایل آیین نامه دوره کارشناسی مصوب 1391 PDF
مجموعه مقررات آموزشی، سقف واحدها، غیبت ها، مشروطی، شریاط حذف نمره
اسلاید 12 :
3. آشنایی با برخی نرم افزارها
MATLAB حاوی فیلم آموزشی
PSPICE حاوی فیلم آموزشی
CodeVision پیوست : دستور کارآزمایشگاهی
Proteus پیوست : فیلم آموزشی
PSIM پیوست : فایل آموزشی
ضمنا یادگیری نرم افزارهای Word و PowerPoint از مجموعه Microsoft Officeبرای تهیه گزارش یا ارائه بسیار مفید است.
اسلاید 13 :
3-1 نرم افزار MATLAB
نام MATLAB از حروف ابتدایی MATRIX LABORATORY گرفته شده است و محصول شرکت MathWork می باشد. این نرم افزار سیستمی جامع برای محاسبات ریاضی و محاسبات تکنیکی می باشد . متلب از زبان برنامه نویسی سطح بالا استفاده می کند که شامل صدها دستور برای محاسبات ریاضی می باشد اما نباید نگران تعداد زیاد دستورها در متلب باشید زیرا معمولا برای پروژه خود تنها به تعداد اندکی از آنها نیاز دارید و همچنین با Help قوی نرم افزار متلب می توانید دستوراتی را که لازم دارید ، بیابید . کاربردهای نرم افزار متلب بسیار وسیع می باشد . شما با متلب حتی می توانید صدا و یا انیمیشن بسازید .
اسلاید 14 :
3-1-1برخی ازتوانایی های MATLAB:
سادگی محیط اصلی نرم افزار
دستورات متنوع
انواع متغیرها و مقداردهی به متغیرها
گستردگی عملگرهای ریاضی و محاسباتی ماتریسی
HELP قوی
انواع گرد کردن اعداد اعشاری
قابلیت انعطاف بردارها و ماتریس ها
بررسی چندجمله ای ها
حل معادلات خطی
امکان مشتق و انتگرال
محاسبه حد و لاپلاس
امکان برنامه نویسی و تهیه M-File
ترسیم گرافیکی توابع
رسم چند شکل کنار هم
جعبه های ابزار مانند کنترل، مخابرات، پردازش تصویر و .
SIMULINK
اسلاید 15 :
3-1-2ویژگی های MATLAB
نرم افزار MATLAB دارای سیستمی اندرکنشی بوده که در آن تمامی داده ها به صورت آرایه های بدون تعیین بعد معین و مشخص ذخیره می شوند. این خاصیت این امکان را به شما می دهد که مسائل محاسباتی بسیاری را با استفاده از فرمولهای برداری و ماتریسی برای طیف وسیعی از داده ها بنویسید. این نحوه برنامه نویسی در حقیقت کسری از زمانی است که در یک زبان سطح متوسط غیر دینامیک چون C و FORTRAN صرف می شود.
MATLAB طیف متنوعی از کاربران را تحت پوشش قرار داده است. در محیطهای دانشگاهی از متلب به عنوان ابزاری برای آموزش دوره های مقدماتی تا پیشرفته ریاضیات، علوم مهندسی و علوم پایه استفاده می شود. در صنایع نیز متلب به عنوان ابزاری برای تحقیقات افزایش تولید و نیز آنالیز ریاضی مسائل درگیر در آن صنایع استفاده می شود.
شرکت MathWorks به همراه نرم افزار MATLAB ، راه حلهای کاربردی معینی در زمینه های علوم نو را با عنوان Toolbox عرضه کرده است. آنچه در این جعبه ابزارهای کاربردی ارائه شده چنان است که کاربران را قادر می سازد ضمن استفاده از تکنولوژی محاسباتی مربوطه به یادگیری و توسعه آن نیز بپردازد، این جعبه ابزارها ، مجموعه ای از توابع متلب m file را شامل شده که ضمن اضافه شدن به نرم افزار متلب محیط آن را برای حل مسائل ویژه ای از علوم جدید آماده می کند.
از حوزه های علوم جدیدی که در این جعبه ابزارها به آنها پرداخت شده می توان به جعبه ابزارهای پردازش تصویر، پردازش سیگنال، سیستم های کنترلی، شبکه های عصبی، منطق فازی، فوریه دو بعدی Wavelett ، شبیه سازی و . . . اشاره کرد.
اسلاید 16 :
3-1-3ارکان نرم افزار MATLAB
۱) میز و محیط کاری نرم افزار:
این مجموعه کاربر را قادر می سازد تا با نرم افزار ارتباط موثری برقرار کند. بدین منظور نرم افزار از واسطهای گرافیکی قدرتمندی بهره می برد که از آن جمله می توان به صفحه کار و پنجره فرمان و پنجره تاریخچه فرامین Command History ، پنجره ویرایش و رفع عیب برنامه های مطلب، آنالایزر کدهای برنامه نویسی، جستجوگر، help نرم افزار، فضای کاری متغیرهای مطلب و نیز فایلها و مسیرهای جستجو و . . . اشاره کرد.
۲) کتابخانه توابع ریاضی:
در این نرم افزار مجموعه وسیعی از الگوریتم های محاسباتی از توابع ابتدایی چون ( جمع سینوسی و کسینوسی و ریاضیات مختلط تا توابع پیچیده تر چون معکوس ماتریس، مقادیر ویژه ماتریس، توابع بسل و FFT ( تبدیل فوریه سریع ) را شامل می شود.
۳) زبان برنامه نویسی:
این نرم افزار دارای زبان برنامه نویسی سطح بالای آرایه ای/ماتریسی با فرامین کنترل برنامه، ساخت تابع، پذیرش ساختارهای مختلف داده ای، قابلیت دریافت ورودی/ارسال خروجی و قابلیت برنامه نویسی شی گرا می باشد. برنامه نویسی در این محیط به هر دو صورت نوشتن برنامه های کوچک تا برنامه های بزرگ امکان پذیر است.
۴) خواص گرافیکی نرم افزار:
مطلب قابلیت نمایش بسیار آسان ماتریسها و بردارها، دستکاری و چاپ دیتای مربوطه را دارد. این موارد مشتمل بر نمایش گرافهای دو و سه بعدی، پردازش تصویر، انیمیشن سازی و ارائه تصاویر با فرمت دلخواه می باشد. همچنین در این نرم افزار امکان ساخت واسطهای گرافیکی وجود دارد.
۵) واسطهای با محیط بیرونی مطلب/API :
مطلب امکان ارتباط دوطرفه با نرم افزارهای Fortran و C را دارد. این امکان به سه صورت در مطلب قابل استفاده است:1) صداکردن برنامه مطلب در برنامه های C به صورت dll ۲) استفاده از مطلب به عنوان یک موتور محاسباتی ۳) خواندن و نوشتن mat فایل
اسلاید 17 :
3-1-4 فیلمهای آموزشی MATLAB (بخش اول) منبع : پایگاه اطلاع رسانی دانشگاه صنعتی شریف
جلسه 1 - مقدمه
جلسه 2 - آموزش نصب برنامه
جلسه 3 - آشنایی با محیط نرم افزار
جلسه 4 - آشنایی با پنجره Command
جلسه 5 - آشنایی با پنجره Command History
جلسه 6 - آشنایی با پنجره Varible Editor
جلسه 7 - تعریف کردن متغیر و ماتریس
جلسه 8 - آدرس دهی در ماتریس ها
جلسه 9 - -عملگر ها
جلسه 10 - انجام چهار عمل اصلی بر روی ماتریس ها
جلسه 11 - قواعد تعریف متغیر
جلسه 12 - انجام اعمال اصلی به صورت درایه به درایه
جلسه 13 - به کار بردن عملگر های شرطی
جلسه 14 - پارامتر های اولیه
جلسه 15 -آشنایی با دستور Disp
جلسه 16 - آشنایی با دستور Input
جلسه 17 - آشنایی با آرایه های خاص
جلسه 18 - برخی از دستورات پر کاربرد در جبر ماتریسی
جلسه 19 - آشنایی با m-file
جلسه 20 - آشنایی با m-file
جلسه 21 -آشنایی با function
جلسه 22 - بدست آوردن میانگین
اسلاید 18 :
3-1-4 فیلمهای آموزشی MATLAB (بخش دوم) منبع : پایگاه اطلاع رسانی دانشگاه صنعتی شریف
برنامه نویسی مقدماتی و آشنایی با کد های ساده
جلسه 1 - نحوه استفاده از دستور if
جلسه 2 - نحوه استفاده از دستور switch
جلسه 3 - نحوه استفاده از دستور for
جلسه 4 - استفاده از While
جلسه 5 - نکاتی در مورد حلقه for
جلسه 6 - استفاده از عملگر های منطقی در شرط
جلسه 7 -استفاده از تابع formt
جلسه 8 - نوشتن توابع چند جمله ای در Matlab
جلسه 9 - بدست آوردن ریشه یک چند جمله ای ها
جلسه 10 - بدست آوردن مقدار یک چند جمله ای ها
جلسه 11 - محاسبه ضرب و تقسیم در چند جمله ای ها
جلسه 12 -محاسبه مشتق در چند جمله ای ها
جلسه 13 - محاسبه انتگرال در چند جمله ای ها
جلسه 14 - ایجاد توابع چند متغیره
جلسه 15 - مقدار دهی به توابع چند متغیره
جلسه 16 - محاسبه حد در توابع چند متغیره
جلسه 17 - محاسبه مشتق در توابع چند متغیره
جلسه 18 - محاسبه انتگرال در توابع چند متغیره
جلسه 19 - نحوه محاسبه ماتریس ژاکوبین
جلسه 20 - ترسیم توابع دو بعدی
جلسه 21 - ترسیم توابع سه بعدی
اسلاید 19 :
3-2 Proteus پیوست : فیلم آموزشی
پروتئوس نرم افزاری بسیار مناسب در زمینه طراحی مدارات الکترونیکی می باشد . سیستم شبیه سازی مدارات این نرم افزار مبتنی بر مدل قطعات الکترونیکی در نرم افزارPSpice است . یکی از ویژگی های برتر نرم افزار Proteus Professional امکان شبیه سازی المان های قابل برنامه ریزی نظیر میکرو کنترلرها و میکروپروسسورهاست . همچنین در این نرم افزار شما به راحتی قادر خواهید بود برد مدار چاپی طراحی کنید . از المان های قابل برنامه ریزی که توسط نرم افزار پروتئوس پشتیبانی می شوند می تواند به 8051, ARM7, AVR, Motorola, PIC و . . . اشاره کرد .
اسلاید 20 :
3-2-1ویژگی های نسخه اخیر Proteus عبارتند از : پیوست: فیلم آموزشی
محیط schematic capture environment
ساخت بورد مدار چاپی به صورت دستی یا خودکار از طرح کلی.
پشتیبانی کامل از مدارات قدرت
خروجی استاندارد صنعتی با فرمت CADCAM
امکان نمایش 3 بعدی برد در طول طراحی
