વિદ્યુત ઇજનેરી

વિદ્યુત ઇજનેરી અથવા ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ એ એક ટેકનિકલ શિસ્ત સંબંધિત અભ્યાસ સાથે, ડિઝાઇન અને એપ્લિકેશન સાધનો, ઉપકરણો અને સિસ્ટમોનો ઉપયોગ કરે છે; જેમાં વીજળી, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, અને વિદ્યુતચુંબકીય શાખાનો સમાવેશ થાય છે.  

ઇલેક્ટ્રિકલ ઇજનેરી હવે કમ્પ્યુટર ઇજનેરી, પાવર ઇજનેરી, ટેલિકમ્યુનિકેશન, રેડિયો ફ્રીક્વન્સી એન્જીનિયરિંગ, સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ, ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ સહિત વિશાળ ક્ષેત્રોમાં વહેંચાયેલ છે. આમાંની ઘણી શાખાઓ અન્ય ઇજનેરી શાખાઓ સાથે ઓવરલેપ થાય છે, જેમાં હાર્ડવેર ઇજનેરી, પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક્સ (વિદ્યુતચુંબકશાસ્ત્ર) અને મોજા, માઇક્રોવેવ એન્જીનિયરિંગ, નેનોટેકનોલોજી, ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી (વિદ્યુતરસાયણશાસ્ત્ર), નવીનીકરણીય ઊર્જા, મેકેટ્રોનિક્સ અને ઇલેક્ટ્રિકલ મટિરીયલ્સ સાયન્સ(વિદ્યુત પદાર્થ વિજ્ઞાન) નો સમાવેશ થાય છે. 

વિદ્યુત ઇજનેરો સામાન્ય રીતે વિદ્યુત ઇજનેરી અથવા ઇલેક્ટ્રોનિક ઇજનેરીમાં ડિગ્રી ધરાવે છે. પ્રેક્ટિસિંગ એન્જિનિયરો પાસે વ્યવસાયિક પ્રમાણપત્ર હોઈ શકે છે અને વ્યવસાયિક સંસ્થા અથવા તેઓ આંતરરાષ્ટ્રીય માનક સંગઠનના સભ્યો હોઈ શકે છે. આમાં ઇન્ટરનેશનલ ઇલેક્ટ્રોટેક્નિકલ કમિશન (ICC), ઇલેક્ટ્રિકલ એન્ડ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ એન્જિનિયર્સ (IEEE) અને ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ એન્જિનિયરિંગ એન્ડ ટેક્નોલોજી (IET) (અગાઉ આઇઇઇ) નો સમાવેશ થાય છે . આઇઇસી સર્વસંમતિ દ્વારા વિકસિત ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનીયરીંગ માટે આંતરરાષ્ટ્રીય ધોરણો તૈયાર કરે છે, જેનાં ધોરણો વિશ્વભરમાં ૧૭૨ દેશોમાંથી આવતા ૨૦૦૦૦ ઇલેક્ટ્રોકનિકલ નિષ્ણાતોના કાર્યને આભારી છે. 

વિદ્યુત ઇજનેરો ઉદ્યોગોમાં ખૂબ જ વિશાળ રેંજમાં કામ કરે છે અને આવશ્યક કુશળતા એ જ રીતે ચલાયમાન છે. આ સર્કિટ સિદ્ધાંતથી પ્રોજેક્ટ મેનેજરની મેનેજમેન્ટ કુશળતા સુધી છે. વ્યક્તિગત રીતે ઇજનેરને જરૂર પડે તેવા ટૂલ્સ અને સાધનો સમાન વોલ્ટમીટરથી લઈને ટોચ અંત વિશ્લેષક સુધીના આધુનિક ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન સૉફ્ટવેર સુધીના સામાન હોય છે.

 ઇતિહાસ 
૧૭ મી સદીના પ્રારંભથી વીજળી વૈજ્ઞાનિક રસનો વિષય રહી છે. વિલિયમ ગિલ્બર્ટ અગ્રણી એવા પ્રારંભિક ઇલેક્ટ્રિકલ વૈજ્ઞાનિક હતા અને ચુંબકવાદ અને સ્થાયી વીજળી વચ્ચેના સ્પષ્ટ તફાવતને દર્શાવનાર પ્રથમ વ્યક્તિ હતા. તેમને "વીજળી" શબ્દના સ્થાપક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.  તેમણે વર્મોરિયમ પણ બનાવ્યું: એક ઉપકરણ કે જે સ્થાયી વિદ્યુતભારિત કરેલી વસ્તુઓની હાજરીને ઓળખે છે. ૧૭૬૨ માં સ્વીડિશ અધ્યાપક જોહન કાર્લ વિલ્કેએ પાછળથી ઇલેક્ટ્રોફોરસ નામની એક ઉપકરણની શોધ કરી હતી જેણે સ્ટેટિક ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ (સ્થાયી વિદ્યુત ભાર) ઉત્પન્ન કર્યો હતો. ૧૮૦૦ સુધીમાં એલેસાન્ડ્રો વોલ્ટાએ વોલ્ટેઇક ઢાંકણું વિકસાવ્યું હતું, જે ઇલેક્ટ્રિક બેટરીનું પુરોગામી હતું. 

 ૧૯મી સદી 
19 મી સદીમાં, આ વિષયમાં સંશોધન વધુ તીવ્ર બન્યું. આ સદીમાં નોંધનીય આ વિકાસમાં હેન્સ ક્રિશ્ચિયન ઑર્સ્ટેડ નો સમાવેશ થાય છે જેમણે 1820 માં શોધી કાઢ્યું હતું કે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ઉત્પાદન કરે છે હોકાયંત્ર સોયનું ચલન કરશે. વિલિયમ સ્ટર્જન એ 1825 માં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની શોધ કરી હતી. જોસેફ હેન્રી અને એડવર્ડ ડેવી એ 1835 માં વિદ્યુત રિલે ની શોધ કરી. જ્યોર્જ ઓહ્મ, જેમણે 1827 માં વીજપ્રવાહ અને વિદ્યુત સ્થિતિમાનના તફાવત નો વાહક માં સંબંધ માપ્યો.   માઇકલ ફેરાડે (ના સંશોધક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન 1831 માં), અને જેમ્સ ક્લાર્ક મેક્સવેલ, જેમણે1873 માં વીજળી અને ચુંબકત્વના તેમના ગ્રંથોમાં વીજળી અને ચુંબકવાદનો એક સંયુક્ત સિદ્ધાંત પ્રકાશિત કર્યો.  

1782 માં જ્યોર્જીસ-લૂઈ લે સેજએ બર્લિનમાં વિશ્વભરમાં ઇલેક્ટ્રિક ટેલિગ્રાફીનો પ્રથમ પ્રકાર વિકસાવી અને પ્રસ્તુત કર્યો હતો, જે 24 વિવિધ તારનો ઉપયોગ કરીને બનાવેલ હતું. જેમાં દરેક મૂળાક્ષરના માટે એક તાર હતો. આ ટેલિગ્રાફએ બે રૂમને જોડ્યાં. તે ઇલેકટ્રોસ્ટેટિક ટેલિગ્રાફ હતું જેણે વિદ્યુત વહન દ્વારા સુવર્ણ પર્ણ ખસેડ્યું હતું. 

1795 માં, ફ્રાન્સિસ્કો સાલ્વા કેમ્પિલોએ ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ટેલિગ્રાફ સિસ્ટમનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો. 1803-1804 ની વચ્ચે, તેમણે ઇલેક્ટ્રિકલ ટેલિગ્રાફી પર કામ કર્યું અને 1804 માં, તેમણે રોયલ એકેડેમી ઓફ નેચરલ સાયન્સિસ અને બાર્સિલોનાની આર્ટ્સમાં તેનો રિપોર્ટ રજૂ કર્યો. સાલ્વાની ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ટેલીગ્રાફ સિસ્ટમ ખૂબ જ નવીન હતી, જોકે 1800 માં યુરોપમાં બનાવવામાં આવેલી બે નવી શોધોના આધારે તેને ખૂબ જ પ્રભાવિત કરવામાં આવી હતી અને એલેકઝાન્ડ્રો વોલ્ટાની ઇલેક્ટ્રિક બેટરી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ અને વિલિયમ નિકોલ્સન અને એન્થોની કાર્લલેના પાણીના વિદ્યુત વિચ્છેદન માટે ઉત્પન્ન કરવામાં આવી હતી.  ઇલેક્ટ્રિકલ ટેલિગ્રાફી ઇલેક્ટ્રિકલ ઇજનેરીનું પ્રથમ ઉદાહરણ માનવામાં આવે છે. 19 મી સદીમાં ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ વ્યવસાય બની ગયું. પ્રેક્ટિશનરોએ વૈશ્વિક વિદ્યુત ટેલિગ્રાફ નેટવર્ક બનાવ્યું હતું અને યુકે અને યુએસએમાં નવી ધારાને ટેકો આપવા માટે પ્રથમ વ્યાવસાયિક વિદ્યુત ઇજનેરી સંસ્થાઓની સ્થાપના કરવામાં આવી હતી. ફ્રાન્સિસ રોનાલ્ડ્સે 1816 માં ઇલેક્ટ્રિક ટેલિગ્રાફ સિસ્ટમની રચના કરી અને વીજળી દ્વારા વિશ્વને કેવી રીતે રૂપાંતરિત કરી શકાય તેના દ્રષ્ટિકોણનું દસ્તાવેજીકરણ કર્યું.   50 વર્ષ પછી, તેઓ નવા સોસાયટી ઑફ ટેલિગ્રાફ એન્જીનીયર્સ (ટૂંક સમયમાં ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનીયર્સનું નામ બદલીને) માં જોડાયા, જ્યાં તેમને અન્ય સભ્યો દ્વારા તેમના જૂથના પ્રથમ તરીકે માનવામાં આવ્યાં.  19 મી સદીના અંત સુધીમાં, વિશ્વભરમાં 1890 થી, વાયરલેસ ટેલિગ્રાફીથી લેન્ડ લાઇન્સ, સબમરીન કેબલ્સ અને એન્જિનિયરિંગ ડેવલપમેન્ટ દ્વારા શક્ય ઝડપી સંચાર દ્વારા વિશ્વને હંમેશાં બદલવામાં આવ્યું હતું. 

આવા ક્ષેત્રોમાં પ્રાયોગિક એપ્લિકેશન્સ (ઉપયોગો) અને એડવાન્સિસે માપદંડના પ્રમાણિત એકમો માટે વધતી જતી જરૂરિયાત ઊભી કરી. વોલ્ટ, એમ્પીયર, કોલંબ, ઓહ્મ, વિદ્યુત શક્તિનો એકમ, અને હેનરી વગેરે એકમોના મનકીકરણ તરફ દોરી ગયાં. આને 1893 માં શિકાગોમાં આંતરરાષ્ટ્રીય પરિષદમાં પ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યું હતું.  આ ધોરણોના પ્રકાશનને વિવિધ ઉદ્યોગોમાં માનકકરણમાં ભવિષ્યના વિકાસનો આધાર બનાવવામાં આવ્યો હતો, અને ઘણાં દેશોમાં, વ્યાખ્યાઓને સંબંધિત કાયદામાં તાત્કાલિક માન્યતા આપવામાં આવી હતી.  

આ વર્ષો દરમિયાન, વીજળીનો અભ્યાસ મોટાભાગે ભૌતિક વિજ્ઞાનની પેટાશાખા તરીકે કરવામાં આવતો હતો કારણ કે પ્રારંભિક વિદ્યુત તકનીકને ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સ્વભાવ માનવામાં આવતી હતી. તકનીકી યુનિવર્સિટ્ટ ડર્મસ્ટેડે 1882 માં વિશ્વની પ્રથમ વિદ્યુત ઇજનેરીની સ્થાપના કરી હતી. પ્રથમ વિદ્યુત ઇજનેરી ડિગ્રી પ્રોગ્રામ પ્રોફેસર ચાર્લ્સ ક્રોસ હેઠળ ભૌતિકશાસ્ત્ર વિભાગમાં મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ ટેક્નોલોજી (એમઆઇટી) માં શરૂ થયો હતો,  જો કે કોર્નેલ યુનિવર્સિટી એ 1885 માં વિશ્વના પ્રથમ વિદ્યુત ઇજનેરી સ્નાતક બનાવ્યાં હતાં.  ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનીયરીંગનો પ્રથમ અભ્યાસ 1883 માં કોર્નેલની સિબિલી કોલેજ ઓફ મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ એન્ડ મિકેનિક આર્ટ્સમાં ભણાવવામાં આવ્યો હતો. https://www.engineering.cornell.edu/about/upload/Cornell-Engineering-history.pdf   તે જ વર્ષે, યુનિવર્સિટી કોલેજ લંડનની સ્થાપના ગ્રેટ બ્રિટનમાં ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનીયરીંગની પ્રથમ ચેર સ્થાપી હતી.  યુનિવર્સિટી ઓફ મિઝોરીના પ્રોફેસર મેન્ડેલ પી. વીનબેકે તરત જ 1886 માં વિદ્યુત ઇજનેરી વિભાગની સ્થાપના કરી હતી.  ત્યારબાદ, યુનિવર્સિટીઓ અને ટેક્નોલૉજીની સંસ્થાઓએ ધીરે ધીરે સમગ્ર વિશ્વમાં તેમના વિદ્યાર્થીઓને વિદ્યુત ઇજનેરી કાર્યક્રમો પ્રદાન કરવાનું શરૂ કર્યું.  આ દાયકા દરમિયાન ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગનો ઉપયોગ નાટકીય રીતે વધ્યો. 1882 માં એડિસને વિશ્વના પ્રથમ મોટા પાયે ઇલેક્ટ્રિક પાવર નેટવર્ક પર સ્વિચ કર્યું જેણે ન્યૂ યોર્ક સિટીના મેનહટન આઇલેન્ડ પરના 59 ગ્રાહકોને 110 વોલ્ટ - ડાયરેક્ટ કરંટ (ડીસી) પૂરા પાડ્યા. સર ચાર્લ્સ પાર્સન દ્વારા 1884 માં સ્ટીમ ટર્બાઇનની શોધ વધુ કાર્યક્ષમ ઇલેક્ટ્રિક પાવર ઉત્પાદન માટે કરવામાં આવી. ટ્રાન્સફોર્મર્સના ઉપયોગ દ્વારા લાંબા અંતર પર શક્તિને વધુ અસરકારક રીતે સ્થાનાંતરિત કરવાની ક્ષમતા સાથે એસી પ્રવાહ પ્રચલિત થયો. પ્રેક્ટિકલ એ.સી. મોટર ડિઝાઇનનો સમાવેશ ઇન્ડક્શન મોટર્સ સાથે સ્વતંત્ર રીતે ગેલેલિઓ ફેરારીસ અને નિકોલા ટેસ્લા દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો અને તે પછી મિખાઈલ ડોલીવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કી અને ચાર્લ્સ યુજીન લેન્સલોટ બ્રાઉન દ્વારા વ્યવહારિક રીતે પ્રવાહ વિધ્યુતૈકી ને ત્રણ તબક્કાના સ્વરૂપમાં વિકસિત કરવામાં આવી.  ચાર્લ્સ સ્ટેઇનમેટ્ઝ અને ઓલિવર હેવીસાઇડે વૈકલ્પિક વર્તમાન ઇજનેરીના સૈદ્ધાંતિક ધોરણે ફાળો આપ્યો.   યુ.એસ. માં એ.સી. ના ઉપયોગનો ફેલાવો, જેણે જ્યોર્જ વેસ્ટિંગહાઉસ સમર્થિત એસી સિસ્ટમ અને થોમસ એડિસન સમર્થિત ડીસી પાવર સિસ્ટમ વચ્ચે કરંટનું યુદ્ધ કહેવાતું હતું, એસીને ધોરણ તરીકે એકંદરે સ્વીકારવામાં આવ્યો. 

 આધુનિક વિકાસ 
રેડિયોના વિકાસ દરમિયાન, ઘણા વૈજ્ઞાનિકો અને શોધકોએ રેડિયો તકનીક અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં ફાળો આપ્યો. ૧૮૫૦ ના દાયકામાં જેમ્સ ક્લાર્ક મેક્સવેલના ગાણિતિક કાર્યમાં, અદ્રશ્ય હવાયુક્ત તરંગો (પછીથી "રેડિયો તરંગો" તરીકે ઓળખાતા સંભવિત) વિઘ્યુતચુંબકિય વિકીરણવિવિધ સ્વરૂપોનો સંબંધ દર્શાવ્યો હતો. ૧૮૮૮ ના તેમના ક્લાસિક ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રયોગોમાં, હેનરિચ હર્ટ્ઝે સ્પાર્ક-ગેપ ટ્રાન્સમિટરથી રેડિયો તરંગો પ્રસારિત કરીને મેક્સવેલની સિદ્ધાંત સાબિત કરી, અને તેમને સરળ વિદ્યુત ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરીને શોધી કાઢ્યો. અન્ય ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ આ નવા તરંગો સાથે પ્રયોગ કર્યો અને પ્રક્રિયામાં તેમને ટ્રાન્સમિટ કરવા અને શોધવા માટેના ઉપકરણો વિકસિત કર્યા. ૧૮૯૫ માં, ગુગેલિલ્મો માર્કોનીએ આ "હર્ટ્ઝિયન તરંગો" ને વ્યવસાયિક વાયરલેસ ટેલિગ્રાફિક સિસ્ટમ બનાવના હેતુમાં પરિવહન અને શોધવાની જાણીતી પદ્ધતિઓને અનુરૂપ બનાવવાના માર્ગ પર કામ શરૂ કર્યું. શરૂઆતમાં, તેણે દોઢ માઇલના અંતરે વાયરલેસ સિગ્નલો મોકલ્યા. ડિસેમ્બર ૧૯૦૧ માં, તેમણે એવા વાયરલેસ તરંગો મોકલ્યા જેના પર પૃથ્વીની વક્રતાની અસર થતી નથી. Marconi's biography at Nobelprize.org retrieved 21 June 2008. 

૧૮૯૭માં કાર્લ બ્રાઉને કૅથોડ રે ટ્યુબની શોધ કરી જેનાથી ટીવીની શોધ માટેની તકનીક વિકસિત થઈ.  જ્હોન ફ્લેમિંગે ૧૯૦૪ માં પ્રથમ રેડિયો ટ્યુબ, કે જે ડાયોડ હતી તેની શોધ કરી. બે વર્ષ પછી, રોબર્ટ વોન લીબેન અને લી ડી ફોરેસ્ટ સ્વતંત્ર રીતે એમ્પ્લીફાયર ટ્યુબ વિકસાવી, જેને ટ્રાયોડ કહેવામાં આવે છે.  

૧૯૨૦ માં આલ્બર્ટ હલે મેગ્નેટ્રોનનો વિકાસ કર્યો જે આખરે પર્સી સ્પેન્સર દ્વારા ૧૯૪૬ માં માઇક્રોવેવ પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીના વિકાસ તરફ દોરી ગયો.   ૧૯૩૪ માં, બ્રિટિશ સૈન્યએ ડૉ. વિમ્પરીસના માર્ગદર્શન હેઠળ રડાર (જે મેગ્નેટ્રોનનો ઉપયોગ પણ કરે છે) તરફ આગળ વધવાનું શરૂ કર્યું, જેનો અંત ઓગસ્ટ 1936 માં બાવ્ડેસી ખાતેના પ્રથમ રડાર સ્ટેશનની કામગીરી થી અંત આવ્યો.  

૧૯૪૧ માં કોનરાડ ઝુઝે ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ ભાગોનો ઉપયોગ કરીને વિશ્વનો પ્રથમ સંપૂર્ણ વિધેયાત્મક અને પ્રોગ્રામેબલ કમ્પ્યુટર ઝેડ 3 રજૂ કર્યું. ૧૯૪૩ માં ટોમી ફ્લાવર્સે વિશ્વના પ્રથમ સંપૂર્ણ વિધેયાત્મક, ઇલેક્ટ્રોનિક, ડિજિટલ અને પ્રોગ્રામેબલ કમ્પ્યુટર કોલોસસની રચના અને નિર્માણ કર્યું.  ૧૯૪૬ માં જ્હોન પ્રેસ્પર એકકાર્ટ અને જ્હોન મૌચલીના ENIAC (ઇલેક્ટ્રોનિક ન્યુમરિયલ ઇન્ટિગ્રેટર અને કમ્પ્યુટર), કમ્પ્યુટિંગ યુગની શરૂઆત કરી. આ મશીનોના અંકગણિત પ્રદર્શનથી એન્જિનિયરોને નવી નવી તકનીકીઓ વિકસિત કરવાની અને નવી ઉદ્દેશો પ્રાપ્ત કરવાની તક મળી, જેમાં એપોલો પ્રોગ્રામનો પણ સમાવેશ થાય છે, જે ચંદ્ર પર અવકાશયાત્રીઓના ઉતરાણમાં પરિણમ્યો . 

 સંદર્ભ 

શ્રેણી:ચકાસણી કર્યા વગરના ભાષાંતરો
શ્રેણી:વિદ્યુત ઇજનેરી