විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාව

විදුලිය යනු අපට ඇසට නොපෙනෙන දෙයකි.අපට නොපෙනෙන ශක්තියක් විවිද මාර්ග අනුව නිමානය කර දත්ත ගණනය කිරීමට විවිද උපක්‍රම යොදාගෙන ඒ පිළිබඳව නිගමනයන්ට එලබී තනා ඇති විද්‍යාව විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාව වේ.

විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාව කොටස් කීපයකට බෙදී යන අතර;

01.විදුලිය නිෂ්පාදනය.

02.විදුලිය බෙදාහැරීම.

03.විදුලිය භාවිතය/යොදාගැනීම.

19 වන සියවසේ දී විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ ඇතිවූ වර්ධනය

නිබන්ධනයෙහි විදුලිය හා චුම්භකත්වය ඒකාබද්ධ කරමින් ඉදිරිපත් කළ න්‍යාය වැදගත් වේ. එක්දහස් අටසිය තිස් ගණන්වලදී ජෝජ් ඕම් විසින් ස්ථිති විද්‍යුතය හා සම්බන්ධව උපකරණයක් ද නිර්මාණය කරන ලදී. වර්ෂ 1831 දී සිදු කල පර්යේෂණවලදී මයිකල් ෆැරඩේ විසින් ප්‍රථම වරට සමධ්‍රැවීය උත්පාදක යන්ත්‍රයක් (homopolar generator) නිර්මාණය කරන ලදී. එය නවීන ඩයිනමෝවල (චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් මගින් ක්‍රියාත්මක වන උත්පාදක යන්ත්‍රවල) මූලාරම්භය විය.1866 දී වර්නර් වොන් සීමන්ස් (Werner von Siemens) විසින් නිපදවූ බාහිර කාන්දම් බලයක් භවිතා නොකල කාර්මික උත්පාදක යන්ත්‍රය, ඉන්පසුව නිපද වූ බොහෝ නිමැවුම් සඳහා පාදක විය. 1878 දී ජේම්ස් විම්ෂර්ස්ට් (James Wimshurst) නැමැති බ්‍රිතාන්‍ය ජාතික නිමැවුම්කරු දඬු දෙකක් මත තැබූ වීදුරු තැටි දෙකක් සහිත උපකරණයක් නිපදවිය.(නමුත් ඔහු පිළිබඳ වාර්තා වූයේ 1883 දීය.)
  

තෝමස් එඩිසන් විසින් ප්‍රථමවරට මහා පරිමාණයේ විදුලි සැපයුම් ජාලය සාදන ලදී. එක් දහස් අටසිය ගණන් වල දී විද්‍යුතය පිළිබඳ හැදෑරීම භෞතික විද්‍යාවේම කොටසක් ලෙස සලකන ලදී.විශ්ව විද්‍යාල මඟින් විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ උපාධි පිරිනැමීම ආරම්භ කරන ලද්දේ 19 වැනි සියවසේ අග භාගයේදීය. 1883 දී කෝනෙල් විශ්වවිද්‍යාලය (Cornell University) ප්‍රථම විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ පාඨමාලවක් ආරම්භ කළ අතර 1885 දී එක්සත් රාජධානියේ ප්‍රථම විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ සභාපතිධුරය ලන්ඩන් විශ්ව විද්‍යාලයෙන්(University College London) හිමි විය.මිසුරි විශ්ව විද්‍යාලය(University of Missouri) ක්‍රමයෙන් 1886 දී එක්සත් ජනපදයෙහි ප්‍රථම විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳව දෙපාර්තමේන්තුවක් පිහිටුවිය.

මෙම කාල වකවානුවේදී මෙම ක්ෂේත්‍රය සම්බන්ධ වැඩ කටයුතු ශීඝ්‍ර ලෙස වර්ධනය විය. 1882 දී එඩිසන් විසින් පහළ මැන්හටන්හි සිටි පාරිභෝගිකයන් 59 දෙනෙකුට වෝල්ට් 110ක සරල ධාරා සැපයුමක් ලබා දෙමින් ලොව ප්‍රථම මහා පරිමාණයේ විදුලි සැපයුම් ජාලය නිර්මාණය කළේය. 1887 දී නිකොලා ටෙල්සා(Nikola Tesla) විසින් විදුලි සැපයුම් ක්‍රමයක් වන ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරා සැපයුම සම්බන්ධ පේටන්ට් බලපත්‍රයක් සඳහා ඉල්ලුම් කරන ලදී. මෙම සැපයුම් ක්‍රමය සම්බන්ධව එඩිසන් හා ටෙල්සා අතර ඉදිරි වසර කිහිපය ඇතුළත තරඟයක් ද(War of Currents) ඇතිවිය. ක්‍රමයෙන් සරල ධාරාව වෙනුවට බල ශක්ති උත්පාදනය හා බෙදා හැරීම සඳහා ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාව භාවිත විය.

මේ දෙදෙනාගේ උත්සාහයන් විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ අභිවෘද්ධිය සඳහා බෙහෙවින් ඉවහල් විය. ටෙල්සා, ප්‍රේරණ මෝටර සහ බහුපේනු පද්ධති සම්බන්ධව කටයුතු කළ අතර ඒවා ක්ෂේත්‍රයේ ඉදිරි කටයුතු සඳහාද ඉවහල් විය. එඩිසන් විද්‍යුත් තැපෑල පිළිබඳ කටයුතු කළ අතර ඔහුගේ ස්ටොක් ටිකර්(stock ticker) නමැති යන්ත්‍රය, පසුකාලීනව ජෙනරල් ඉලෙක්ට්‍රික් ලෙස හැඳින් වූ ඔහුගේ සමාගමටද වාසිදායක විය.

19 වැනි ශතවර්ෂයේ අග භාගය වන විට විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ අනෙකුත් වැදගත් පුද්ගලයන් බිහි විය. චාල්ස් ප්‍රෝටියස් ස්ටයින්මියට්ස් (Charles Proteus Steinmetz), ඉංජිනේරුවන් සඳහා ගණිතමය න්‍යායන් ඉදිරිපත් කරමින් එක්සත් ජනපදයෙහි විදුලිය සම්බන්ධ කර්මාන්තයෙහි ව්‍යාප්තිය සඳහා ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාවේ විකාශනය සම්බන්ධව කටයුතු කරන ලදී.

කොන්‍රඩ් සූස්(Konrad Zuse) ප්‍රථම විදුලි පරිගණකය වූ Z22 නිපද විය. එය තවමත් ක්‍රියාකාරී වන අතර බර්ලින්හි ප්‍රදර්ශනයට තබා ඇත.

20 වන සියවස ආරම්භයේ දී විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාව
ගුවන් විදුලිය සෑදීමේ දී බොහෝ විද්‍යාඥයින් සහ නිමැවුම්කරුවන් ගුවන් විදුලි තාක්ෂණයට හා ඉලෙක්ට්‍රොනික විද්‍යාවට තම දායකත්වය සැපයුහ.හයින්‍රිච් හර්ට්ස් (Heinrich Hertz) 1888 දී තම යූ.එච්.ෆ්. පර්යේෂණ වලදී ගුවන් විදුලි තරංග සම්ප්‍රේෂණය (ස්පාක් ගැප් ට්‍රාන්ස්මීටරයක් මගින්) සහ විද්‍යුත් උපකරණයක් මගින් ඒවා ග්‍රහණය කර ගැනීම සිදුකරන ලදී. 1895 දී නිකොලා ටෙල්සා නිව්යෝක් හි පිහිටි තම පර්යේෂණාගාරයේ සිට සම්ප්‍රේෂණය කළ සංඥා වෙස්ට් පොයින්ට් හි දී ග්‍රහණය කර ගැනීමට සමත් විය (කි.මි.80.4 ක දුරකින්). 1896 දී ඇලෙක්සන්ඩර් පොපෝව් (Alexander Popov) මීටර් 60 ක දුරක් අතර රැහැන් රහිත(වයර්ලස්) සම්ප්‍රේෂණය සිදුකළ අතර එම කාල වකවානුවේදීම ගුග්ලීමෝ මාර්කෝනි (Guglielmo Marconi) කි.මි. 2.4 ක් හරහා ගුවන්විදුලි තරංග සම්ප්‍රේෂණය කිරීමට සමත් විය. ජෝන් ෆ්ලෙමින් (John Fleming) විසින් 1904 දී ප්‍රථම ඩයෝඩය නිපදවන ලදී.

රෙජිනෝල්ඩ් ෆෙසෙන්ඩන් (Reginald Fessenden) විසින් කට හඬ සම්ප්‍රේෂණය සඳහා අඛණ්ඩව තරංගයක් ජනනය කළයුතු බව හඳුනාගත් අතර ඔහු විසින් නිකොලා ටෙල්සා, ජෝන් ස්ටෝන් සහ එලිහු තොම්සන් ගේ පර්යේෂණවලට දිගටම දායකත්වය ලබාදෙන ලදී. 1906 දී ඔහු ප්‍රථම වරට ගුවන් විදුලිය හරහා කට හඬ සම්ප්‍රේෂණය කිරීමට සමත් විය. තවද 1906 දී රොබර්ට් වොන් ලීබන් (Robert von Lieben) හා ලී ඩි ෆොරස්ට් (Lee De Forest) වෙන් වෙන්ව ට්‍රයෝඩය නිපදවන ලදී. එඩ්වින් හොවර්ඩ් ආම්ස්ට්‍රෝං (Edwin Howard Armstrong) 1931 දී ඉලෙක්ට්‍රොනික රූපවාහිනිය සඳහා වූ තාක්ෂණය සොයාගැනීමට සමත් විය.

දෙවැනි ලෝක යුද්ධය 
            

දෙවැනි ලෝක යුද්ධ සමයේ දී ඉලෙක්ට්‍රොනික විද්‍යාවේ ශීඝ්‍ර දියුණුවක් දක්නට ලැබිණි. විශේෂයෙන්ම රේඩාර් නිපදවීම සහ 1940 දී බ්‍රිමිංහැම් සරසවියේ දී රැන්ඩල් සහ බූට් විසින් මැග්නිට්‍රෝනය නිපදවනු ලැබීම මේ අතර වැදගත් වේ. මේ කාලයේදීම බ්‍රිතාන්‍යයේ ගුවන් යානාවල රේඩියෝ පිහිටුම,රේඩියෝ සන්නිවේදනය හා රේඩියෝ මඟ පෙන්වීම පිළිබඳ තාක්ෂණය වර්ධනය විය. ජී.පී. හි ටොමී ෆ්ලවර්ස් විසින් ජර්මන් ලෝරන්ස් සයිෆර් (Lorenz cipher machine) යන්ත්‍රයෙහි සංකේතාත්මක පණිවුඩ තේරුම් ගැනීමට කොලෝසියස් නැමැති ප්‍රාථමික ඉලෙක්ට්‍රොනික පරිගණක යන්ත්‍රය නිපදවන ලදී. මේ අවධියේදී රහස් ඔත්තු සේවාවේ නියෝජිතයින් සඳහා රහසිගත රේඩියෝ සංඥා සම්ප්‍රේෂණය හා පණිවිඩ ලබාගැනීමේ තාක්ෂණය ද සොයාගන්නා ලදී. ඇමෙරිකානුවන් විසින් චර්චිල් හා රූස්වෙල්ට් අතර දුරකතන පණිවුඩ මිශ්‍ර කිරීමේ උපකරණයක් නිපදවන ලදී. ග්‍රීන් හෝනට් (Green Hornet) නම් වූ මෙම පද්ධතිය ක්‍රියා කළේ අදාළ සංඥාවට වෙනත් ශබ්ද සංඥාවක් එක් කිරීමෙනි. ඉන්පසු එම සංඥාව අනෙක්පසින් ලබාගන්නා ලදී. ජර්මානුවන් හට මෙම පද්ධතිය අඩාල කිරීමට කිසිසේත් නොහැකි විය. රේඩියෝ දිශා සොයා ගැනීම, රේඛීය ස්පන්දන ජාල, සංඛ්‍යාත සැකසීම, වැකියුම් ටියුබ් පරිපථ, සම්ප්‍රේෂණ න්‍යාය සහ විද්‍යුත් චුම්භක ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ මූලධර්ම යනාදී දේ පිළිබඳව වූ යුධ පුහුණු කටයුතු සඳහා එක්සත් ජනපදයෙහි විශාල වැඩපිළිවෙලවල් දියත් කෙරිණි. මෙම අධ්‍යයන කටයුතු යුද්ධයෙන් පසු "රේඩියෝ සන්නිවේදන ශ්‍රේණිය" ලෙස 1946 දී මැක්ගෲහිල් මගින් ප්‍රකාශනයට පත් කරන ලදී. 1941 දී කොන්‍රඩ් සූස් (Konrad Zuse) ලොව ප්‍රථම ක්‍රියාකාරී සහ වැඩසටහන් සම්පාදනය කළ හැකි පරිගණකය වන Z3 නිපදවන ලදී.

ඉලෙක්ට්‍රොනික ඉංජිනේරු විද්‍යාව
භෞතික විද්‍යාව