¿En qué se diferencia la ingeniería eléctrica de la electrónica?
Cuando hablamos de ingeniería eléctrica, con mayor frecuencia nos referimos a la generación, transformación, transmisión o uso de energía eléctrica. En este caso, nos referimos a los dispositivos tradicionales utilizados para solucionar estos problemas. Esta sección de la tecnología está relacionada no solo con la operación, sino también con el desarrollo y mejora de los equipos, con la optimización de sus partes, circuitos y componentes electrónicos.
En general, la ingeniería eléctrica es toda una ciencia que estudia y, en última instancia, abre oportunidades para la implementación práctica de los fenómenos electromagnéticos en diversos procesos.
Hace más de cien años, la ingeniería eléctrica se separó de la física en una ciencia independiente bastante extensa, y hoy la ingeniería eléctrica en sí misma se puede dividir condicionalmente en cinco partes:
-
equipo de iluminación,
-
electrónica de potencia,
-
industria de la energía,
-
electromecánica,
-
ingeniería eléctrica teórica (TOE).
En este caso, francamente, debe tenerse en cuenta que la industria eléctrica en sí misma ha sido durante mucho tiempo una ciencia separada.
A diferencia de la electrónica de baja corriente (sin potencia), cuyos componentes se caracterizan por sus pequeñas dimensiones, la ingeniería eléctrica abarca objetos relativamente grandes, tales como: accionamientos eléctricos, líneas eléctricas, centrales eléctricas, subestaciones transformadoras, etc.
La electrónica, por otro lado, trabaja en microcircuitos integrados y otros componentes radioelectrónicos, donde se presta más atención no a la electricidad como tal, sino a la información y directamente a los algoritmos para la interacción de ciertos dispositivos, circuitos, usuarios -con electricidad, con señales, con campo eléctrico y magnético. Las computadoras en este contexto también pertenecen a la electrónica.
Una etapa importante para la formación de la ingeniería eléctrica moderna fue la introducción generalizada a principios del siglo XX. motores electricos trifasicos y sistemas de transmisión de corriente alterna polifásicos.
Hoy, cuando han pasado más de doscientos años desde la creación de la columna voltaica, conocemos muchas leyes del electromagnetismo y utilizamos no solo corriente alterna continua y de baja frecuencia, sino también corrientes alternas de alta frecuencia y pulsantes, gracias a las cuales la se abren y realizan las más amplias posibilidades para transmitir no solo electricidad sino también información a largas distancias sin cables, incluso a escala cósmica.
Ahora, la ingeniería eléctrica y la electrónica están inevitablemente entrelazadas en casi todas partes, aunque generalmente se acepta que la ingeniería eléctrica y la electrónica son cosas de escalas completamente diferentes.
La propia electrónica, como ciencia separada, estudia la interacción de partículas cargadas, en particular electrones, con campos electromagnéticos.Por ejemplo, la corriente en un cable es el movimiento de electrones bajo la influencia de un campo eléctrico.La ingeniería eléctrica rara vez se adentra en esos detalles.
Mientras tanto, la electrónica permite crear convertidores electrónicos precisos de electricidad, dispositivos para la transmisión, recepción, almacenamiento y procesamiento de información, equipos para diversos fines para muchas industrias modernas.
Gracias a la electrónica, primero surgió la modulación y demodulación en la ingeniería de radio, y en general, si no fuera por la electrónica, entonces no habría radio, ni televisión y radiodifusión, ni Internet. La base elemental de la electrónica nació en los tubos de vacío, y aquí apenas la ingeniería eléctrica sería suficiente.
La microelectrónica de semiconductores (sólidos), que surgió en la segunda mitad del siglo XX, se convirtió en un punto de gran avance en el desarrollo de sistemas informáticos basados en microcircuitos, finalmente, la aparición a principios de la década de 1970 del microprocesador lanzó el desarrollo de computadoras según el ley de Moore, que establece que el número de transistores colocados en un circuito integrado de cristal se duplica cada 24 meses.
Hoy, gracias a la electrónica de estado sólido, existe y se desarrolla la comunicación celular, se crean diversos dispositivos inalámbricos, navegadores GPS, tabletas, etc. Y la microelectrónica de semiconductores en sí ya incluye completamente: electrónica de radio, electrónica de consumo, electrónica de potencia, optoelectrónica, Electrónica digital, equipos de audio-video, física del magnetismo, etc.
Mientras tanto, a principios del siglo XXI, la miniaturización evolutiva de la electrónica de semiconductores se detuvo, y prácticamente se ha detenido ahora.Esto se debe a lograr el tamaño más pequeño posible de transistores y otros componentes electrónicos en el cristal, donde aún pueden eliminar el calor Joule.
Pero aunque las dimensiones han llegado a unos pocos nanómetros y la miniaturización se ha acercado al límite de calentamiento, en principio aún es posible que el siguiente paso en la evolución de la electrónica sea la optoelectrónica, en la que el elemento portador será un fotón, mucho más móvil, menos inercial que los electrones y "agujeros" de los semiconductores de la electrónica moderna...