Elektrotechniek

Elektrotechniek is een technische discipline die zich bezighoudt met de studie en de toepassing van elektriciteit en elektromagnetische velden. Mensen die opgeleid zijn in de elektrotechniek heten elektrotechnici.

Het vakgebied elektronica houdt zich bezig met actieve en niet-lineaire componenten (transistoren, elektronenbuizen en andere halfgeleiders). In elektrische netwerken worden actieve componenten met weerstanden, condensatoren, spoelen, samengevoegd tot schakelingen. De voortschrijdende miniaturisatie in de vervaardiging van deze netwerken heeft uiteindelijk geleid tot complete systemen op een chip. Microprocessors zijn een van de resultaten van deze ontwikkeling. Dit deelgebied leidde ook tot het ontstaan van computertechniek, een gerelateerde discipline. Elektronica die gebruikmaakt van zowel elektronen (elektriciteit) als fotonen (licht) heet opto-elektronica. Waar in de elektronica doorgaans sprake is van geringe tot zeer kleine vermogens, spreekt men van vermogenselektronica zogauw er stromen geschakeld worden in de grootte vanaf enkele ampères tot in kiloampères bij sperspanningen van kilovolts, dus voor vermogens in de megawatts (MW). Indien elektronica wordt toegepast in vliegtuigen wordt gesproken over avionica.

Energietechniek houdt zich niet alleen bezig met elektriciteitsopwekking en de elektrische distributienetwerken, maar ook met elektrische circuits en materialen (bijvoorbeeld isolatoren) die hoge spanningen en stromen kunnen weerstaan en schakelen. Omdat de opwekking vaak plaats heeft met mechanische apparaten (windmolens en turbines) is dit gebied eigenlijk een wisselwerking tussen werktuigbouwkunde, mechatronica en elektrotechniek.

De meettechniek bestudeert het meten met behulp van elektrotechniek. Metingen aan een elektrisch circuit veranderen automatisch de elektrische spanningen en stromen binnen dat circuit. Het doel is om de invloed van de meetinstrumenten te minimaliseren of zelfs te compenseren. Dit vakgebied omvat ook sensoren die gebruikmaken van de elektrische of elektromechanische eigenschappen van een materiaal. Voorbeelden zijn: het piëzo-elektrisch effect voor het meten van druk en temperatuurafhankelijke weerstanden voor het meten van temperatuur.

De Meet- en regeltechniek is een specifieke tak van de elektrotechniek met raakvlakken in de pneumatiek en hydrauliek en procestechniek. Bij de meet- en regeltechniek houdt men zich bezig met het meten en regelen van bijvoorbeeld grootheden in industriële processen. Voorbeelden van geregelde industriële grootheden zijn niveau, temperatuur, pH, debiet (ook wel flow genoemd) en druk. In zijn eenvoudigste vorm gebeurt het regelen door een regelaar die een ingestelde waarde (setpoint) vergelijkt met een in een proces gemeten waarde en vervolgens een corrigerende waarde uitstuurt naar het corrigerend orgaan (bijvoorbeeld een regelklep). Regelaars kunnen elektronisch, pneumatisch, mechanisch en hydraulisch zijn uitgevoerd. In moderne gecomputeriseerde meet- en regelsystemen kunnen regelaars in software zijn uitgevoerd. Een vergevorderde afgeleide van de meet- en regeltechniek wordt ook wel procesautomatisering genoemd.

Elektromechanica is het vakgebied waar met behulp van elektromagnetische velden beweging wordt veroorzaakt. Denk hierbij aan elektromotoren en elektromagneten. Het is ook de naam van een studierichting in het secundair en hoger onderwijs, die zowel de beginselen van mechanica als van elektriciteit/elektronica aanbrengt, zowel theoretisch als praktisch, met ondersteuning van technisch tekenen.

De Telecommunicatietechniek gebruikt voor het overbrengen van informatie van de ene plek naar een andere verbindingen zoals een coaxkabel, glasvezelkabel of de radiosignalen. Deze kanalen kunnen nauwkeurig gemodelleerd worden door de vergelijkingen van Maxwell voor het gedrag van elektromagnetische velden.

Enkele andere voorbeelden van hoe we elektromagnetische velden gebruiken in ons dagelijkse leven: het antenne-ontwerp van mobiele telefoons. Andere technologie die mogelijk is door elektromagnetische velden is de microgolf oven of magnetron, en de MRI-scanner.

De hulpmiddelen en theorieën die een elektrotechnisch ingenieur kan raadplegen zijn: de wiskunde en de natuurkunde in het algemeen, de wetten van het elektromagnetisme in het bijzonder, de wetten van de elektromechanica, de theorie van de kwantummechanica, de materiaalkunde, de wiskunde van digitale signaalverwerking, de regeltechniek en de computertechniek.

Het Nederlands Elektronica en Radio Genootschap of NERG is een in Nederland gevestigde vereniging van ingenieurs die zich richten op elektronica en telecommunicatie. In Nederland kunnen elektrotechnisch ingenieurs ook lid worden van KIVI NIRIA. Het Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) en het Institution of Electrical Engineers (IEE) zijn internationale organisaties zonder winstoogmerk voor elektrotechnisch ingenieurs. De IEE is gevestigd in het Verenigd Koninkrijk, de IEEE in de Verenigde Staten. Zij publiceren internationale standaarden, tijdschriften en organiseren conferenties en workshops.

Zie voor