Ingeniería Eléctrica

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Ingeniería Eléctrica

La ingeniería eléctrica es una rama de la ingeniería que se ocupa de las fuerzas eléctricas y magnéticas y sus efectos. Los ingenieros eléctricos tienen un amplio campo de trabajo, que incluye el diseño de ordenadores y su incorporación a dispositivos y sistemas (véase la ilustración). Los ingenieros eléctricos diseñan sistemas de comunicación bidireccionales, como los teléfonos y los sistemas de fibra óptica, y sistemas de comunicación unidireccionales, como la radio y la televisión, incluidos los sistemas por satélite. Los ingenieros eléctricos diseñan sistemas de control, como los sistemas de prevención de colisiones de los aviones, y una variedad de sistemas utilizados en la electrónica médica. Los ingenieros eléctricos se ocupan de la generación, el control y el suministro de electricidad a los hogares, las oficinas y la industria. Los ingenieros eléctricos analizan e interpretan los datos de la tomografía asistida por ordenador (TAC) de los materiales, los datos sísmicos de los terremotos y la perforación de pozos, y los datos de las sondas espaciales, los sintetizadores de voz y el reconocimiento de la escritura. Diseñan sistemas que educan y entretienen, como ordenadores y redes informáticas, y sistemas multimedia. Véase también: Comunicaciones eléctricas; Calefacción eléctrica; Generación de energía eléctrica; Transmisión de energía eléctrica; Iluminación; Magnetismo; Tecnología multimedia; Comunicaciones ópticas; Fibras ópticas; Radio; Servicio telefónico; Televisión; Reconocimiento de caracteres; Satélite de comunicaciones; Ordenador; Tomografía informatizada; Respuesta de voz

Los primeros desarrollos

Los primeros experimentadores desarrollaron componentes clave, como baterías, electroimanes y motores eléctricos, ampliamente utilizados en aplicaciones de ingeniería eléctrica. Por ejemplo, en 1832, el físico y químico inglés Michael Faraday demostró que los efectos eléctricos y magnéticos no están separados. Combinó los resultados de varias observaciones en una única teoría de la inducción electromagnética. La primera gran aplicación comercial del electromagnetismo fue el telégrafo, demostrado en 1844. Véase también: Batería; Electroimán; Inducción electromagnética; Motor; Telegrafía

En el último cuarto del siglo XIX se produjeron rápidos avances en la iluminación, gracias a la invención de la lámpara incandescente, y en la generación y suministro de energía eléctrica. Durante este periodo, la iluminación se trasladó a los hogares, las oficinas y las escuelas, y los motores impulsaron nuevas formas de transporte y comenzaron a transformar las fábricas. Uno de los principales debates técnicos de este periodo fue el de la generación y distribución de la energía eléctrica en forma de corriente continua o de corriente alterna. Tras la invención del transformador en 1883, la generación y distribución de corriente alterna se convirtió rápidamente en el sistema dominante, por su mayor eficacia y versatilidad. Véase también: Corriente alterna; Corriente continua; Maquinaria eléctrica rotativa; Lámpara incandescente; Transformador

A finales del siglo XIX y principios del XX se desarrollaron el teléfono y la telegrafía sin hilos. Los cables telegráficos proporcionaron comunicaciones para los ferrocarriles y capacidad de mensajes casi instantáneos para los negocios, la industria y los datos personales, mientras que la industria telefónica creció rápidamente. La telegrafía inalámbrica unió continentes con transmisores de chispa de alta potencia.

Electrónica

El audión, inventado en 1906 y denominado posteriormente triodo, era un tubo de vacío (o válvula) con tres elementos eléctricos. El triodo se utilizó para diseñar y construir amplificadores, un elemento básico de la electrónica moderna. Los amplificadores permiten que una señal de información débil controle una fuente de energía local, obteniendo una salida más potente. La amplificación y otras aplicaciones de los tubos permitieron el rápido desarrollo de la industria electrónica. El transistor de unión, cuya invención en 1948 siguió a la del transistor de contacto puntual en el año anterior, se convirtió en el dispositivo electrónico dominante en la década de 1960, sustituyendo a los tubos de vacío. Véase también: Amplificador; Transistor; Tubo de vacío

El circuito integrado, inventado en 1959, revolucionó rápidamente la electrónica. Este dispositivo o proceso permite a los diseñadores poner muchos transistores y componentes asociados en un solo paquete. Estas unidades hicieron realidad el ordenador personal y se han vuelto casi omnipresentes, existiendo en electrodomésticos, coches, oficinas y fábricas. Véase también: Electrónica; Sistemas integrados; Circuitos integrados; Microordenador; Microprocesador

Retroalimentación

Los dispositivos electrónicos pueden producir, junto con la amplificación, señales de salida distorsionadas. Un invento de los años 20, llamado retroalimentación negativa, reduce este problema. Una fracción de la señal de salida del amplificador se resta de la señal de entrada. Aunque esta sustracción reduce la ganancia y el nivel de la señal, también reduce la distorsión. La idea ilustra las compensaciones que hay que hacer a lo largo del proceso de diseño, ya que se equilibran los requisitos que compiten entre sí. Si bien la retroalimentación positiva puede encontrar a veces su aplicación, suele ser un grave problema en la electrónica. La retroalimentación positiva es la responsable del chirrido que se produce en un sistema de megafonía cuando una persona apunta inadvertidamente un micrófono a un altavoz. Véase también: Distorsión (circuitos electrónicos); Circuito de realimentación

Sistemas de control

Los sistemas de control utilizan la retroalimentación. Ejemplos comunes son los termostatos que controlan los hornos o los aires acondicionados. Los controles de crucero de los automóviles y los pilotos automáticos de los aviones son aplicaciones. Otros ejemplos se encuentran en los procesos químicos y en los trenes de laminación de acero.Entre las Líneas En los sistemas de control, los circuitos electrónicos permiten comparar los resultados deseados con los reales, y la retroalimentación permite reducir el error a casi cero. Los ingenieros eléctricos colaboran con otros ingenieros en el diseño y desarrollo de sistemas de control. Véase también: Piloto automático; Sistemas de control; Control de procesos; Termostato

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Ordenadores

Los ingenieros eléctricos han desempeñado un papel importante en el desarrollo y la aplicación continuos de los ordenadores. Han colaborado con ingenieros informáticos, informáticos y otros profesionales en el diseño de los primeros y nuevos tipos de sistemas de almacenamiento de datos, unidades centrales de procesamiento (CPU), pantallas y las redes que conectan los ordenadores, incluida Internet. Véase también: Tecnología de almacenamiento de datos; Comunicación de datos; Pantalla electrónica; Internet

Óptica

En las comunicaciones ópticas, otra importante contribución de la ingeniería eléctrica, los pulsos y las ondas de luz transportan datos a través de hilos de vidrio muy pequeños. Véase también: Comunicaciones ópticas

Retos

La integración de equipos de comunicaciones, sistemas de control, ordenadores y otros dispositivos y procesos en sistemas fiables, fácilmente comprensibles y prácticos es un reto importante, que ha dado lugar a la disciplina de la ingeniería de sistemas. La ingeniería eléctrica debe responder a numerosas demandas, como las de luces y motores más eficientes y eficaces; mejores comunicaciones; una transferencia más rápida y fiable de fondos, pedidos e información de inventario en el mundo de los negocios; y la necesidad de los profesionales de la medicina de acceder a datos y consejos médicos de todas partes del mundo. Véase también: Ingeniería de sistemas de información; Sistemas de información médica; Ingeniería de sistemas.

Datos verificados por: Thompson
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Recursos

Notas y Referencias

Véase También

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