Engenharia elétrica
Engenharia elétrica é o ramo da engenharia que trabalha com os estudos e aplicações da eletricidade, eletromagnetismo e eletrônica. Este setor surgiu em meados do século XIX quando da comercialização, da distribuição e utilização da energia elétrica.
A eletricidade ficou sujeita ao interesse científico desde o final do século XVII. O primeiro engenheiro eletricista foi provavelmente William Gilbert, inventor do Versório: uma máquina que detectava a presença de objetos com cargas estáticas. Ele também foi o primeiro a desenhar uma explícita distinção entre o magnetismo e a eletricidade estática e é de seu mérito a estabilização do termo eletricidade. Em 1775, Alessandro Volta concebeu em experiências científicas o eletróforo, uma máquina que produz uma carga elétrica estática, e em 1800, Volta desenvolveu a pilha voltaica, um precursor da bateria elétrica.
Século XIX
A partir do início do século XIX as pesquisas sobre eletricidade intensificaram-se. O desenvolvimento notável desse século pode ser ilustrado pelos trabalhos de Georg Ohm, que em 1827 quantificou a relação entre a corrente elétrica e a diferença de potencial em um condutor elétrico; por Michael Faraday, que em 1831 descobriu a indução eletromagnética; e James Clerk Maxwell, que em 1873 publicou a unificação das equações de Maxwell sobre eletricidade e magnetismo em sua tese Eletricidade e Magnetismo. Começando em 1830, o esforço foi aplicar a eletricidade em utilizações práticas, como o telégrafo. Pelo final do século XIX o mundo tinha sido alterado eternamente pela possibilidade da ágil comunicação com o desenvolvimento da engenharia de linhas térreas, com os cabos submarinos e com o telégrafo sem fio (1890).
Desenvolvimento dos componentes eletrônicos e da eletrotécnica
Durante a invenção da rádio, muitos cientistas e inventores contribuíram para a comunicação via rádio na eletrônica. Numa experiência clássica de física em 1888, Heinrich Hertz transmitiu ondas de rádio com um transmissor por arco elétrico usando simples dispositivos elétricos. O trabalho matemático de James Clerk Maxwell durante a década de 1850 tinha apresentado a possibilidade de existirem ondas de rádio, porém, Heinrich Hertz foi o primeiro a demonstrar a sua existência em 1888. Em 1897, Karl Ferdinand Braun introduziu os tubos de raios catódicos como parte de um osciloscópio, uma tecnologia crucial para o desenvolvimento da televisão. John Fleming inventou o primeiro tubo de rádio, o diodo, em 1904. Dois anos depois Robert von Lieben e Lee De Forest desenvolveu de forma independente o tubo amplificador, chamado de triodo. Em 1895, Guglielmo Marconi aplicou os métodos de Hertz em sistemas sem fios. Logo, enviou estas ondas a uma distância de milha e meia. Em dezembro de 1901 descobriu que as ondas enviadas não eram afetadas pela curvatura da Terra. Depois, Marconi transmitiu ondas sobre o Atlântico entre a cidade de Poldhu, em Cornwall e St. John's, em Newfoundland à distância de 2 100 milhas (3 400 km). Em 1920, Albert Hull desenvolveu o magnetron que conduziu finalmente ao desenvolvimento do forno micro-ondas em 1946 por Percy Spencer. Em 1934, o exército britânico desenvolveu em pouco tempo a tecnologia para o radar (também usado no magnetron) sob a coordenação do Dr.Wimperis, culminando em agosto de 1936 na primeira operação na estação de radar em Bawdsey.
A Engenharia Elétrica divide-se nas seguintes áreas de especialização:
Matemática e física são as matérias básicas. O aluno passa parte do tempo em laboratórios, em especial para aprender, conhecer e interpretar fenômenos elétricos, especialmente o eletromagnetismo, assunto ao qual é dedicada parte significativa do curso. Além de matemática e física também estuda química, sociologia, comunicação e expressão (português), e outras. Algumas faculdades dão maior ênfase a eletrotécnica ("altas tensões e baixas frequências") ou eletrônica ("baixas tensões e altas frequências").
Engenharia eletrotécnica
A ênfase em eletrotécnica estuda o sistema de potência elétrica. O sistema de potência elétrica compreende a geração, transmissão, distribuição e utilização de energia elétrica; materiais e equipamentos elétricos, instalações elétricas prediais e industriais; acionamentos industriais; fontes alternativas de energia; instalação de sistemas de alta tensão; subestações, eficiência energética; sistemas de medição e controle. Além disso, geralmente a área de eletrotécnica abrange assuntos de outros ramos, como eletrônica analógica, digital e de potência. É uma área fundamental para garantir o suprimento de energia elétrica para todos os setores.
Engenharia eletrônica
A diferença entre os termos eletricidade e eletrônica está na natureza dos elementos. A eletricidade trabalha com elementos chamados passivos, os resistores, os indutores, os condensadores. Estes elementos também podem ser chamados clássicos, porque já eram conhecidos desde os primeiros estudos modernos sobre eletricidade. A engenharia eletrônica surgiu com a invenção da válvula. Porém, tomou impulso em 1947 com a chegada do transístor, dando à eletrônica o seu maior impulso. O transistor juntamente com o diodo são classificados como dispositivos de estado sólido. Posteriormente surgiram outros elementos eletrônicos como transistores de potência, tiristores e TRIACs.
Engenharia de computação
O ensino da engenharia elétrica passou por drásticas mudanças nas últimas décadas. Muitos departamentos são conhecidos, agora, como departamento de Engenharia Elétrica e Computação, enfatizando a rápida mudança promovida pelos computadores, que ocupam uma posição de destaque na sociedade e educação modernas. Tornaram-se equipamentos comuns e estão ajudando a alterar os caminhos da pesquisa, desenvolvimento, produção, negócios e entretenimento. O cientista, engenheiro, médico, professor - quase todos beneficiam da capacidade dos computadores armazenarem grandes quantidades de informação e as processar num curto espaço de tempo. A internet, rede de comunicação mundial por computador, é essencial aos negócios, à educação e às ciências.
Controle e automação
A engenharia de controle e automação tem como objetivo desenvolver máquinas eletromecânicas para automatizar processos industriais, e controladores que melhorem o desempenho de sistemas dinâmicos para trabalharem de maneira auto-regulada ou auto-gerenciada. Para alcançar este objetivo é necessário realizar o projeto de automação. Primeiro identificando o sistema que se deseja automatizar ou controlar. Depois disso, deve-se modelar matematicamente este sistema, além de construir fisicamente as máquinas e os controladores. Por fim, ajusta-se e calibra-se o sistema, definindo os parâmetros de operação e manutenção. É dada ênfase a alguns conhecimentos de engenharia elétrica, mecânica e computação para aplicações em: projeto de máquinas, controle de processos industriais, automação da manufatura, controle de servomecanismo (robôs e manipuladores), automação de serviços (predial, bancário, hospitalar), controle embutido (metrô, aviões, foguetes) e outros.
Instrumentação
Os projetos de instrumentação industrial trata com variáveis como pressão,nível, temperatura, entre outras. O projeto na instrumentação, requere como tal um bom entendimento de física que propriamente amplia além das teorias do eletromagnetismo. Por exemplo, os instrumentos de voo medem variáveis como a velocidade do vento e de altitude para permitir aos pilotos, o controle do avião de forma analítica. Semelhantemente, os termopares utilizam o efeito Peltier-Seebeck para medir a diferença de temperatura entre dois pontos.
Telecomunicação
Na habilitação em telecomunicação o engenheiro deve projetar sistemas que, interligados, transmitem informação para diversos pontos. As informações podem ser áudio (voz), imagem (vídeo) ou dados. Os meios em que serão transmitidas são os mais variados: pelo ar (por ondas eletromagnéticas via radiofrequência ou micro-ondas), via cabos metálicos, fibra óptica (sinais luminosos) e até através de linhas de energia elétrica. Telecomunicação é a transmissão, emissão ou recepção, por fio, radioelectricidade, meios ópticos ou qualquer outro processo eletromagnético, de símbolos, caracteres, sinais, escritos, imagens, sons ou informações de qualquer natureza.
O engenheiro eletricista é o profissional dedicado ao desenvolvimento e à aplicação de um conjunto de conhecimentos científicos necessários à pesquisa, ao projeto e à implementação de sistemas diversos utilizados para efetuar o processamento da energia elétrica e da informação na forma de sinais elétricos digitais e analógicos. Nesta prática, são considerados os aspectos de qualidade, confiabilidade, custo e segurança, bem como os de natureza ecológica e ética profissional. O campo de trabalho é vasto e inclui empresas de energia elétrica e telecomunicações, escritórios de projetos e consultoria, firmas de montagem e manutenção de instalações elétricas e de telecomunicações, indústrias diversas e empresas comerciais de pequeno e grande porte, manutenção de equipamentos e componentes eletro-eletrônicos, hospitais, empresas de radiodifusão, informática etc. As perspectivas quanto ao progresso do curso são boas e tendem a uma melhoria das oportunidades de trabalho, dada a grande demanda por serviços nessas áreas e aos grandes investimentos, públicos e privados, que serão feitos nos próximos anos, no campo da Engenharia Elétrica.
Regulamentação da profissão no Brasil
No Brasil é considerado engenheiro eletricista quem for formado em engenharia elétrica, porém para poder exercer a profissão é necessário registro no sistema do CREA (Conselho Regional de Engenharia e Agronomia) do estado onde atua. O CREA regulamenta em âmbito regional No artigo 55 da lei nº 5.194 de 1966, é definido como infração o engenheiro que exerça atividade profissional sem registro no CREA do estado em que atua, com penalidade prevista na alínea “b” do artigo 73 da mesma lei. Já no âmbito federal quem regulamenta a profissão é o CONFEA sendo ele o Conselho Federal de Engenharia e Agronomia Comemora-se no Brasil em 23 de novembro o Dia do Engenheiro Eletricista, data em que, no ano de 1913, foi fundado o Instituto Eletrotécnico de Itajubá. Várias outras boas escolas de engenharia elétrica foram criadas posteriormente, a maioria das vezes utilizando-se do conhecimento, do exemplo e até dos recursos humanos formados na Escola de Itajubá. Decretado pela Lei Nº 12 074, de 29 de outubro de 2009.
Regulamentação da profissão em Portugal
Em Portugal, pode exercer a profissão de engenheiro eletrotécnico, um diplomado num curso de licenciatura pré-Bolonha ou de mestrado em engenharia eletrotécnica, eletrónica, de telecomunicações, acreditado pela Ordem dos Engenheiros. Os diplomados em cursos de bacharelato ou de licenciatura pós-Bolonha em ciências de engenharia ou engenharia elétrica, conforme a especialidade do curso, podem exercer a profissão de engenheiro técnico de eletrónica e de telecomunicações ou de engenheiro técnico de energia e sistemas de potência, desde que estejam inscritos na Associação Nacional dos Engenheiros Técnicos.
