மின்பொறியியல்

மின்பொறியியல் (Electrical engineering) என்பது மின்னியலையும் மின்னணுவியலையும் மின்காந்தவியலையும் பயன்படுத்தி பயன்கருவிகளையும் தொழில்துறைக் கருவிகளையும் உருவாக்கும் பொறியியல் புலமாகும். இது 19 ஆம் நூற்றாண்டின் இடையில் தொலைவரியும் தொலைபேசியும் மின்திறன் தொழில் துறையும் வணிகமய மானதும் தான் தனிப் பொறியியல் புலமாக அடையாளம் காணப்பட்டது. பின்னர், ஒலிபரப்பும் மின்பதிவு ஊடகமும் மின்னணுவியலை அன்றாட வாழ்வில் இணைத்தது.  திரிதடையம், தொகுசுற்றதர் ஆகியவற்றின் புதுமைப் புனைவுகள் மின்னணுவியல் பொருள்களின் விலையைக் குறைத்தன; எனவே, மின்னணுவியல் கருவிகள் விட்டுப் பயன்கருவிகளாக மாறின.

மின்பொறியியல் இன்று, மின்னணுவியல், இலக்கக் கணினிகள், கணினிப் பொறியியல், மின்திறன் பொறியியல், தொலைத்தொடர்புப் பொறியியல் கட்டுப்பாட்டுப் பொறியியல், எந்திரனியல், வானொலிப் பொறியியல், குறிகைச் செயலாக்கம், கருவியியல், நுண்மின்னணுவியல் ஆகிய பல உட்பிரிவுகளாக வகைபடுத்தப்படுகிறது. இந்த உட்புலங்களில் பல பிற பொறியியல் புலங்களிலும் ஊடுருவியுள்ளன; எனவே வன்பொருள் பொறியியல், மின்திறன் மின்னணுவியல், மின்காந்தவியல், அலைகள், நுண்னலைப் பொறியியல், மீநுண் தொழில்நுட்பம், மின்வேதியியல், புதுபிக்கவியன்ற ஆற்றல்கள்,  எந்திரமின்னணுவியல், மின்பொருள் அறிவியல்,  எனப் பல துறைகள் தோன்றியுள்ளன.

மின்பொறியாளர் மின்பொறியியலிலோ மின்னணுப் பொறியியலிலோ இளவல் பட்டம் பெற்றிருப்பார்.  நடைமுறையில் மின்பொறியியல் பணியாற்றும் பொறியாளர்கள் தொழில்முறைச் சான்றிதழுடன் மின்பொறியியல் தொழில்முறைக் கழகத்தில் உறுப்பினராக விளங்குவர்]. இந்நிறுவன்ங்களாக மின், மின்னணுப் பொறியாளர்கள் கழகமும் பொறியியல், தொழில்நுட்பக் கழகமும் அமைகின்றன.

மின்பொறியாளர்கள் பலதிறப்பட்ட தொழிலகங்களில் பணிபுரிகின்றனர். அதேபோல அவர்களது திறமையும் பலதிறப்பட்டதாக அமைகிறது. இத்திரமைகள் சுற்ரதர்க் கோட்பாட்டில் இருந்து மேலாண்மைத் திறமைகள் வரை வேறுபடும்.  அதேபோல, தனிப் பொறியாளருக்கான கருவிகளும் மின்னழுத்தமானியில் இருந்து உயர்தொழில்நுட்பப் பகுப்பாய்வி வரையும் நுட்பமான வடிவமைப்பு, பொருளாக்கச் செயல்முறை மென்பொருள்கள் வரை  ஏந்துகளும் வேறுபடுகின்றன.

வரலாறு

தொடக்கநிலைப் பதினேழாம் நூற்றாண்டி இருந்தே மின்சாரம் அறிவியலில் அர்வமூட்டும் கருப்பொருளாக இருந்து வருகிறது.  வானியலாளராகிய வில்லியம் கில்பர்ட் பெயர்பெற்ற முதல் மின் அறிவியலாளர் ஆவார். இவர் தான் முதன்முதலாக காந்தத்துக்கும் நிலைமின்சாரத்துக்கும் இடையிலான வேறுபாட்டைப் பிரித்துணர்ந்தவர். இவர் தான் "மின்சாரம்" எனும்சொல்லை உருவாக்கியவர். இவர் versorium எனும் நிலைமின்னேற்றமுற்ற பொருள்களைக் கண்டறியும் கருவியைக் கண்டுபிடித்தார். சுவீடியப் பேராசிரியர் ஜான் கார்ல் விக்கி நிலைமின்னேற்றமூட்டும் மின்புரைமைக் கருவியைக் கண்டுபிடித்தார். அலெசாந்திரோ வோல்டா 1800 ஆம் அண்டளவில் வோல்டா மின் அடுக்கைக் (இன்றைய மின்கல அடுக்கின் முன்னோடி) கண்டுபிடித்தார்.

19 ஆம் நூற்றாண்டு

 
பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் மின்சாரம் பற்றிய ஆய்வு விரிவும் ஆழமும் கண்டது. இந்நூற்றாண்டின் குறிப்பிடத் தகுந்த வளர்ச்சிகளாக ஜார்ஜ் ஓமின் பணிகளும் மைக்கேல் பாரடேவின் பணிகளும் ஜேம்சு கிளார்க் மேக்சுவெல்லின் பணிகளும் அமைந்தன. ஜார்ஜ் ஓம் 1827 இல் மின்னோட்ட்த்துக்கும் மின்னழுத்தத்துக்கும் இடையலான அளவியலான உறவை மைக்கேல் பாரடேவின் மின்கடத்தியை பயன்படுத்திக் கண்டறிந்தார். மைக்கேல் பாரடே 1831 இல் மின்காந்தத் தூண்டலைக் கண்டுபிடித்தார். ஜேம்சு கிளார்க் மேக்சுவெல்1873 இல் ஒன்றிய மின்காந்தக் கோட்பாட்டை தன் நூலாகிய மின்சாரமும் காந்தமும் எனும் நூலில் வெளியிட்டார்.

மின்பொறியியல் 19 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில் தொழில்முறைப் புலமாகியது.  நடைமுறைப் பொறியாளர்கள் உலகளாவிய  மின்தொலைவரி வலையமைப்பை உருவாக்கினர். முதல் மின்பொறியியல் நிறுவனங்கள் பிரித்தானியாவிலும் ஐக்கிய அமெரிக்காவிலும் புதிய பொறியியல் புலத்தை வளர்க்கத் தோன்றலாயின.  முத மின்பொறியாளரைச் சுட்டிக் காட்ட முடியாது என்றாலும், பிரான்சிசு உரொனால்ட்சு இப்புல முன்னோடியாகத் திகழ்கிறார்; இவர் 1816 இல் முதல் மின்தொலைவரி வலையமைப்பை உருவாக்கி மின்சாரம்  எவ்வாறு உலகை மாற்றப்போகிறது என்ற நெடுநோக்குப் பார்வையையும் ஆவணப்படுத்தி வெளியிட்டார். ஐம்பது ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, இவர் தொலைவரிப் பொறியாளர்களின் புதிய கழகத்தில் இணைந்தார் (இது பின்னர் மின்பொறியாளர் கழகம் எனப் பெயர் மாற்றப்பட்டது]]), இவரை மற்ற உறுப்பினர்கள் தம் முன்தோன்றலாகப் பெரிதும் மதிக்கப்பட்டுள்ளார். 19 ஆம் நூற்றாண்டு கடைசியில், நிலத் தொலைவரித்தொடர் வளர்ச்சியாலும் கடலடித் தொலைத்தொடர்பு வடங்களின் நிறுவலாலும் உலகில் வேகமான தொலைத்தொடர்பு இயல்வதாயிற்று. 1890 களில் கம்பியில்லா தொலைவரி முறை உருவாகியது.

நடைமுறைப் பயன்பாடுகளும் முன்னேற்றங்களும் செந்தரப்படுத்திய அளவுகளின் அலகுகளின் தேவையை உருவாக்கின. இதனால் பன்னாட்டளவில் வோல்ட், ஆம்பியர், கூலம்பு, ஓம், பாரடு, என்றிhenry ஆகிய அலகுகள் தரப்படுத்தப்பட்டன. இவை 1893 இல் சிகாகோவில் பன்னாட்டுக் கருத்தரங்கில் தரப்படுத்தப்பட்டன. இந்தச் செந்தரங்களின் வெளியீடு பிற தொழிலகங்களின் எதிர்காலத் தரப்படுத்தலுக்கு அடிப்படையாகியது. இந்த வரையறைகள் உடனடிச் சட்ட ஏற்பும் பெற்றன.

இந்த ஆண்டுகளில் மின்சாரம் இயற்பியலின் பிரிவாகவே பெரிதும் கொள்ளப்பட்டது. ஏனெனில், தொடக்க கால மின்தொழில்நுட்பம் மின்னெந்திரத் தன்மையதாகவே கருதப்பட்டு வந்தது. தார்ம்சுதாத் தொழில்நுட்பப் பல்கலைக்கழகம் 1882 இல் முதல் மின்பொறியியல் துறையை நிறுவியது. முதல் மின்பொறியியல் பட்டத்துக்கான திட்டம் மசாசூசட் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தில் இயற்பியல் துறையில் பேராசிரியர் சார்லசு குரோசு தலைமையில் தொடங்கப்பட்டது.  என்றாலும் 1885 இல் முதலில் மின்பொறியியல் பட்டதாரிகளைக் கார்னல் பல்கலைக்கழகம் தான் உருவாக்கியது. மின்பொறியியலின் முதல் பாடத்திட்டம் 1883இல் கார்னலின் எந்திரப் பொறியியல், எந்திரக்கலைகளுக்கான கல்லூரியில் பயிற்றுவிக்கப்பட்டது. ஐக்கிய அமெரிக்காவில் கார்னல் பல்கலைக்கழகத் தலைவராகிய ஆந்திரூ டிக்சன் வைட் 1885 இல் முதல் மின்பொறியியல் துறையை உருவாக்கினார். பிரித்தானியாவில் இதே ஆண்டில் இலண்டன் பல்கலைக்கழகக் கல்லூரி முதல் மின்பொறியியல் கட்டிலை நிறுவியது. மிசிசவுரி பல்கலைக்கழகத்தில் உடனே பேராசிரியர் மெண்டல் பி. வியன்பாக் 1886 இல் மின்பொறியியல் துறையை நிறுவினார். பின்னர், உலகெங்கிலும் பல பல்கலைக்கழகங்களும் தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களும் படிப்படியாக மின்பொறியியல் பட்டத் திட்டங்களைத் தனது மாணவருக்குத் தொடங்கின.

குறிப்புகள்
குறிப்பு I - அமெரிக்காவில் 2014 ஆம் ஆண்டளவில் 175,000 பேர் மின்பொறியாளர்கள் பணிபுரிந்தனர். ஆத்திரேலியாவில் 2012 ஆம் ஆண்டளவில் 19,000 மின்பொறியாளர்கள் பணிபுரிந்தனர் கனடாவில் 37,000 மின்பொறியளர்கள் பணிபுரிந்தனர்(); இவர்கள் ஒவ்வொரு நாட்டிலும்  0.2% அள்வுப் பணியாளர்கள் ஆவர். ஆத்திரியாவிலும் கனடாவிலும் உள்ள மின்பொறியாளர்களில் முறையே 96%, 88%  அளவினர் ஆண்களே ஆவர்.

மேற்கோள்கள்

நூல்தொகை

Martini, L., "BSCCO-2233 multilayered conductors", in Superconducting Materials for High Energy Colliders, pp. 173–181, World Scientific, 2001 .

Schmidt, Rüdiger, "The LHC accelerator and its challenges", in Kramer M.; Soler, F.J.P. (eds), Large Hadron Collider Phenomenology, pp. 217–250, CRC Press, 2004 .

மேலும் படிக்க

வெளி இணைப்புகள்

International Electrotechnical Commission (IEC)
MIT OpenCourseWare  in-depth look at Electrical Engineering - online courses with video lectures.
IEEE Global History Network A wiki-based site with many resources about the history of IEEE, its members, their professions and electrical and informational technologies and sciences.

 
மின்னணுப் பொறியியல்
கணினிப் பொறியியல்
பொறியியல் புலங்கள்
பொறியியல்