This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ഇലക്‌ട്രിക്കൽ എന്‍ജിനീയറിങ്‌
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ഉള്ളടക്കം |
ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്‌
Electrical Engineering
വിദ്യുച്ഛക്തി, കാന്തശക്തി എന്നിവ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി പ്രകൃതിവിഭവങ്ങളെ പ്രയോജനപ്പെടുത്താനുപയുക്തമായ പ്രവിധികളെക്കുറിച്ചു പ്രതിപാദിക്കുന്ന സാങ്കേതികശാസ്‌ത്രവിഭാഗം. വിദ്യാഭ്യാസം, ഗവേഷണം, ഗവേഷണങ്ങളിലൂടെ അംഗീകൃതമായിത്തീര്‍ന്ന തത്ത്വങ്ങളുടെ പ്രയോഗം എന്നിവ ഈ സാങ്കേതികശാസ്‌ത്രവിഭാഗത്തിന്റെ കാര്യത്തില്‍ പ്രാധാന്യമര്‍ഹിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളാണ്‌. ഉപയോഗവിധേയമായിട്ടുള്ള ഊര്‍ജങ്ങളില്‍ അണുശക്തിയൊഴിച്ചാല്‍ ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ പ്രവര്‍ത്തനക്ഷമതയും രൂപാന്തരണസൗകര്യവും വിദ്യുച്ഛക്തിക്കാണുള്ളത്‌. പ്രകൃത്യാ ലഭ്യമാവുന്നതല്ലെങ്കിലും പ്രകൃതിദത്തമായ എല്ലാ ഊര്‍ജസ്രാതസ്സുകളെയും വിദ്യുച്ഛക്തിയാക്കി മാറ്റാവുന്നതാണ്‌. ഏതെങ്കിലും തരത്തിലുള്ള ശക്തി വിദ്യുച്ഛക്തിയായി രൂപാന്തരപ്പെടുത്തി കൂടുതല്‍ പ്രേഷണനഷ്‌ടമില്ലാതെ ഒരിടത്തുനിന്ന്‌ മറ്റൊരിടത്തേക്ക്‌ എത്തിക്കുവാനോ വീണ്ടും പൂര്‍വരൂപത്തിലോ, ആവശ്യമായ മറ്റു രൂപങ്ങളിലോ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനോ പ്രയാസമില്ല. ഈ പ്രത്യേകമേന്മ നിമിത്തം ഇതിനെ സംബന്ധിച്ച ശാസ്‌ത്രശാഖയ്‌ക്ക്‌ അഭൂതപൂര്‍വമായ വളര്‍ച്ചയും പ്രചാരവും ലഭ്യമായി.
ചരിത്രം
ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങിന്റെ ചരിത്രത്തെ പ്രധാനമായും അഞ്ചു കാലഘട്ടങ്ങളായി തിരിക്കാം. ഇവയിലോരോന്നും സുപ്രധാനങ്ങളായ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളിലൂടെ ത്വരിപ്പിക്കപ്പെട്ട പുരോഗതിയെ കുറിക്കുന്നവയാണ്‌; ഈ ശാസ്‌ത്രവിഭാഗത്തിന്റെ വളര്‍ച്ചയുടെ ആദ്യകാലഘട്ടം, വൈദ്യുതിയുടെയും കാന്തത്തിന്റെയും പ്രായോഗിക ഉപയോഗത്തെ സംബന്ധിച്ച ചില കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
ഒന്നാംഘട്ടം
ബി.സി. 600 മുതല്‍തന്നെ പ്രത്യേകയിനം പാറകളുടെ കാന്തശക്തിയെപ്പറ്റി മനുഷ്യര്‍ക്ക്‌ അറിവുണ്ടായിരുന്നെങ്കിലും 16-ാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ഉത്തരാര്‍ധത്തില്‍ സ്ഥിതികവൈദ്യുതി(static electricity)യെപ്പറ്റി നടന്ന പഠനങ്ങളും ഗവേഷണങ്ങളുമാണ്‌ ഈ ശാസ്‌ത്രവിഭാഗത്തിന്‌ തുടക്കം കുറിച്ചത്‌. എലിസബത്ത്‌ I-ന്റെ ഭിഷഗ്വരനായിരുന്ന വില്യം ഗില്‍ബര്‍ട്ട്‌ (1540-1603) ആണ്‌ ആദ്യമായി വൈദ്യുതാവേശ-വിസര്‍ജനങ്ങളെ(electric charges and discharges)പ്പറ്റിയുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തിയത്‌. 1750-ല്‍ ബഞ്ചമിന്‍ ഫ്രാങ്ക്‌ളിന്‍ ഇടിമിന്നല്‍ ഒരു വൈദ്യുതപ്രതിഭാസമാണെന്നു തെളിയിച്ചു. ഈ ഘട്ടത്തില്‍ വൈദ്യുതിയുടെ പ്രായോഗിക ഉപയോഗം തീരെ ഇല്ലായിരുന്നെന്നു തന്നെ പറയേണ്ടിയിരിക്കുന്നു.
രണ്ടാംഘട്ടം
വൈദ്യുതിയുടെ രാസപ്രഭാവത്തിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തോടെ രണ്ടാംകാലഘട്ടം ആരംഭിക്കുന്നു. 1800-ല്‍ ഡബ്ല്യൂ. നിക്കോള്‍സനും കാള്‍ ലിസ്‌ലും ചേര്‍ന്ന്‌ രാസവൈദ്യുതനിക്ഷേപണം (electrochemical deposition) കണ്ടുപിടിച്ചു; അതേവര്‍ഷംതന്നെ അലക്‌സാണ്ടര്‍ വോള്‍ട്ട വൈദ്യുതസെല്‍ (electric cell) നിര്‍മിച്ചു. ഈ സെല്‍ പില്‌ക്കാലത്ത്‌ ടെലിഗ്രാഫി, ടെലിഫോണ്‍ എന്നീ വാര്‍ത്താവിനിമയോപാധികളുടെ പ്രവര്‍ത്തനത്തിനുവേണ്ടി ഉപയോഗിക്കുവാന്‍ തുടങ്ങി.
ഈ കാലഘട്ടം പ്രധാനമായും വാര്‍ത്താവിനിമയോപാധികളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്‌. 1800-ല്‍ എഫ്‌. ഗ്രാേട്ട്‌ വൈദ്യുത ടെലിഗ്രാഫിയിലും 1827-ല്‍ ജോസഫ്‌ ഹെന്‌റി വൈദ്യുതകാന്തനിര്‍മാണത്തിലും നടത്തിയ വിജയകരമായ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ വൈദ്യുത വാര്‍ത്താവിനിമയ സാങ്കേതികതയുടെ തുടക്കംകുറിച്ചു. മേല്‌പറഞ്ഞ പരീക്ഷണങ്ങളെ ആധാരമാക്കി സാമുവല്‍ മോഴ്‌സ്‌ 1837-ല്‍ വിദ്യുത്‌കാന്തികടെലിഗ്രാഫിക്കു (electro-magnetic telegraphy) രൂപം നല്‌കി. ആധുനിക വാര്‍ത്താവിനിമയ സമ്പ്രദായങ്ങളുടെ മുന്നോടിയായി കരുതാവുന്ന മോഴ്‌സിന്റെ വിദ്യുത്‌കാന്തികടെലിഗ്രാഫി പില്‌ക്കാലത്ത്‌ ടെലിഫോണിന്റെയും കമ്പിയില്ലാക്കമ്പിയുടെയും (ടെലിഗ്രാഫി) കണ്ടുപിടിത്തങ്ങള്‍ക്ക്‌ വഴിതെളിച്ചു.
മൂന്നാംഘട്ടം
1831-ല്‍ മൈക്കല്‍ ഫാരഡെ വിദ്യുത്‌കാന്തിക പ്രേരണാതത്ത്വം ആവിഷ്‌കരിച്ചതോടെ ആധുനിക ഘനവൈദ്യുതവ്യവസായം രൂപംകൊണ്ടു. മോട്ടോറുകള്‍, ജനറേറ്ററുകള്‍, ട്രാന്‍സ്‌ഫോര്‍മറുകള്‍ തുടങ്ങിയ വൈദ്യുതസാമഗ്രികളുടെ പ്രവര്‍ത്തനം വിദ്യുത്‌കാന്തികതയെ ആധാരമാക്കിയാണ്‌ നടക്കുന്നത്‌.
ഫാരഡെയുടെ വിദ്യുത്‌കാന്തിക പ്രേരണാതത്ത്വത്തെ ആസ്‌പദമാക്കി 1858-ല്‍ വൈദ്യുത ഡൈനാമോയ്‌ക്ക്‌ പേറ്റന്റ്‌ നല്‌കപ്പെട്ടു. തുടര്‍ന്നുള്ള വര്‍ഷങ്ങളില്‍ വിവിധതരത്തിലുള്ള നേര്‍ധാരാ ജനറേറ്ററുകള്‍ (D.C. generators) ഉപയോഗത്തില്‍വന്നു. 1880-ല്‍ തോമസ്‌ ആല്‍വാ എഡിസന്‍ ഉന്നതരോധ കാര്‍ബണ്‍-ഫിലമെന്റ്‌വിളക്ക്‌ (high resistance carbon filament lamp) കണ്ടുപിടിച്ചതോടെ, നേര്‍ധാരാജനറേറ്ററുകള്‍ വൈദ്യുത പ്രകാശന(electric lighting)ത്തിന്റെ ഒരു മുഖ്യഘടകമായിത്തീര്‍ന്നു. നഗരവീഥികളെ പ്രകാശമാനമാക്കാനാണ്‌ ആ കാലത്ത്‌ നേര്‍ധാരാവൈദ്യുതി പ്രധാനമായും ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്‌.
1833-ല്‍ എല്‍. ഗോലാര്‍ഡും എഫ്‌.ഡി. ഗിബ്‌സും ചേര്‍ന്ന്‌ ട്രാന്‍സ്‌ഫോര്‍മറിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനതത്ത്വം കണ്ടുപിടിച്ചു. പ്രസ്‌തുത കണ്ടുപിടിത്തം വൈദ്യുതപ്രേഷണരംഗത്തു വിപ്ലവകരങ്ങളായ പരിവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ ഉണ്ടാക്കി. ചെറിയ വോള്‍ട്ടതയില്‍ വൈദ്യുതി ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നതിനും അവ ഉയര്‍ന്ന വോള്‍ട്ടതയിലേക്കു പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്‌ത്‌ വളരെ ദൂരത്തേക്കു പ്രേഷണം ചെയ്യുന്നതിനും ട്രാന്‍സ്‌ഫോര്‍മറിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തം വഴിതെളിച്ചു. ഇത്‌ വ്യവസായവികസനത്തില്‍ സുപ്രധാനമായ ഒരു പങ്കുവഹിച്ചു.
ആദ്യത്തെ പ്രത്യാവര്‍ത്തിധാരാ കേന്ദ്രം (A. C. station) ഉത്‌പാദനം ആരംഭിച്ചത്‌ 1866-ല്‍ ആണ്‌. ഇതില്‍നിന്നുള്ള വൈദ്യുതി മുഖ്യമായും പ്രകാശന ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കാണ്‌ ഉപയോഗിക്കപ്പെട്ടത്‌. 1888-ല്‍ നിക്കോളസ്‌ ടെസ്‌ല ബഹുഫേസ്‌ പ്രത്യാവര്‍ത്തിധാരാ പ്രേരണ മോട്ടോര്‍ (poly phase A.C. induction motor) ആദ്യമായി പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ചു. ഇതിനെത്തുടര്‍ന്ന്‌ വൈദ്യുതിയുടെ വ്യാവസായിക ഉപയോഗം അനേകമടങ്ങ്‌ വര്‍ധിച്ചു. ഈ മോട്ടോറിന്റെ പരിഷ്‌കരിച്ച രൂപമാണ്‌ ഇന്നു സര്‍വസാധാരണമായിക്കാണുന്ന ബഹുഫേസ്‌ പ്രേരണ മോട്ടോര്‍.
ആദ്യകാലത്തെ പ്രത്യാവര്‍ത്തിധാരാവ്യൂഹങ്ങള്‍ പല ആവൃത്തി(frequency)കളിലാണ്‌ വൈദ്യുതോത്‌പാദനം നടത്തിയിരുന്നത്‌ (ഉദാ. 25, 33 ⅓, 40, 50, 60, 90, 130 ഹെര്‍ട്‌സ്‌); പക്ഷേ വോള്‍ട്ടതയുടെയും ആവൃത്തിയുടെയും മാനകീകരണത്തിനുവേണ്ടി "അമേരിക്കന്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട്‌ ഒഫ്‌ ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയേഴ്‌സ്‌' മുന്‍കൈയെടുത്തു നടത്തിയ പഠനങ്ങളുടെ ഫലമായി 1891-ല്‍ യു.എസ്സില്‍ 60 ഹെര്‍ട്‌സും യൂറോപ്യന്‍രാജ്യങ്ങളില്‍ 50 ഹെര്‍ട്‌സും മാനക ആവൃത്തിയായി (standard frequency) സ്വീകരിക്കപ്പെട്ടു. ആവൃത്തിയുടെ മാനകീകരണത്തിന്റെ ഫലമായി വൈദ്യുതയന്ത്രനിര്‍മാതാക്കള്‍ക്ക്‌ സാര്‍വത്രികമായി ഉപയോഗമുള്ള യന്ത്രസാമഗ്രികള്‍ വളരെ ആദായകരമായി നിര്‍മിക്കുവാന്‍ സാധ്യമാണെന്നുവന്നു. പ്രസ്‌തുത ആവൃത്തികള്‍ ഇന്നും മാനകങ്ങളായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.
ഘനവൈദ്യുതവ്യവസായം ഈ കാലഘട്ടത്തില്‍ വമ്പിച്ച പുരോഗതി നേടി. വാര്‍ത്താവിനിമയശാസ്‌ത്രവും വികാസം പ്രാപിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നു. ടെലിഫോണ്‍ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടതോടെ വാര്‍ത്താവിനിമയത്തില്‍ ഒരു പുതിയ ഘട്ടം ആവിര്‍ഭവിച്ചു. ഈ കാലഘട്ടത്തില്‍ തുടര്‍ച്ചയായി പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തിക്കൊണ്ടിരുന്ന മറ്റൊരു ശാസ്‌ത്രജ്ഞനായിരുന്നു തോമസ്‌ ആല്‍വാ എഡിസന്‍. രസതന്ത്രം, വൈദ്യുത ഡൈനാമോ, പ്രഷണ വ്യൂഹങ്ങള്‍ (transmission systems), ശബ്‌ദലേഖനം എന്നിവയൊക്കെ അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനമേഖലകളായിരുന്നു; എന്നാല്‍ അദ്ദേഹത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാന കണ്ടുപിടിത്തം പില്‌ക്കാലത്തുമാത്രം പ്രസിദ്ധമായ എഡിസന്‍ പ്രഭാവം (Edison Effect) ആയിരുന്നു.
നാലാംഘട്ടം
1883-ല്‍ എഡിസന്‍ പ്രഭാവം കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടതോടെ നാലാംഘട്ടം ആരംഭിക്കുന്നു. ഒരു നിര്‍വാത മണ്ഡലത്തില്‍ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട്‌ ഇലക്‌ട്രോഡുകളില്‍ ഒന്ന്‌ ചൂടായ അവസ്ഥയിലും മറ്റൊന്ന്‌ തണുത്ത അവസ്ഥയിലും ആണെങ്കില്‍, അവയുടെ ഇടയില്‍ ശരിയായ ധ്രുവത(polarity)യിലുള്ള ഒരു വോള്‍ട്ടത നിലനിര്‍ത്തുകമൂലം അവയെ ബന്ധിക്കുന്ന ബാഹ്യപരിപഥ(external circuit)ത്തില്‍ ഒരു വിദ്യുദ്‌ധാരാ പ്രവാഹമുണ്ടാകുമെന്ന്‌ എഡിസന്‍ കണ്ടുപിടിച്ചു. താപദീപ്‌തിവിളക്കുകളെ(incandescent lamps)ക്കുറിച്ചു നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കിടയില്‍ തികച്ചും ആകസ്‌മികമായാണ്‌ പ്രസ്‌തുതപ്രഭാവം കണ്ടെത്തിയത്‌. ഇത്‌ ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങില്‍ ഒരു പ്രധാന വഴിത്തിരിവായിരുന്നു. ഇലക്‌ട്രോണികം (electronics)എന്ന ശാസ്‌ത്രശാഖയുടെ ഉദ്‌ഭവത്തെ കുറിക്കുന്നതായിരുന്നു എഡിസന്റെ ഈ കണ്ടുപിടിത്തം. 1906-ല്‍ ഡി. ഫോറസ്റ്റ്‌ നിര്‍വാതനാളികയില്‍ (vacuum tube) മൂന്നാമതൊരു ഇലക്‌ട്രോഡ്‌ സ്ഥാപിച്ചതോടെ ട്രയോഡ്‌ രംഗത്തുവന്നു; ഇതിനെത്തുടര്‍ന്ന്‌ ബഹുഇലക്‌ട്രോഡ്‌ ട്യൂബുകളും (multielectrode tubes) രംഗപ്രവേശം ചെയ്‌തു. ഇലക്‌ട്രോണികശാസ്‌ത്രത്തിന്റെ ത്വരിതമായ വളര്‍ച്ചയ്‌ക്ക്‌ പ്രസ്‌തുത കണ്ടുപിടിത്തങ്ങള്‍ വളരെ സഹായിച്ചു.
അഞ്ചാംഘട്ടം
എന്‍ജിനീയറിങ്‌ ഗവേഷണത്തിന്റെ സ്വഭാവത്തില്‍ ഉണ്ടായ മൗലികമാറ്റത്തിന്റെയും ആശയവിനിമയത്തില്‍ ലഭ്യമായ സ്ഥാപനപരമായ സൗകര്യങ്ങളുടെയും കാലഘട്ടമായി ഇതിനെ കരുതാം. 20-ാം ശതകത്തിന്റെ ആദ്യപാദത്തില്‍ നിരവധി വ്യവസായഗവേഷണകേന്ദ്രങ്ങള്‍ വികസിച്ചുവരികയും പുതിയ നിര്‍മാണപ്രക്രിയകള്‍ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്‌തു. വിദ്യാഭ്യാസ വിചക്ഷണന്മാരും ഗവേഷണത്തില്‍ ആധുനിക സങ്കേതങ്ങളുടെ ആവശ്യകതയെപ്പറ്റി തികച്ചും ബോധവാന്മാരായിരുന്നു; പല രാജ്യങ്ങളിലും ഇത്തരം പരിശീലനം നല്‌കുന്നതിന്‌ ഗവേഷണാലയങ്ങള്‍ സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടു.
1940 ആയതോടെ ഗവേഷണരംഗത്തു വമ്പിച്ച പരിവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ ഉണ്ടായി. യുദ്ധകാലപരിതഃസ്ഥിതിയില്‍ നടത്തപ്പെട്ട പല കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളും പിന്നീട്‌ സമാധാനപരമായ ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കുവേണ്ടി ഉപയോഗിച്ചുതുടങ്ങി. വാര്‍ത്താവിനിമയപ്രക്രിയകളില്‍ മൈക്രാേവേവ്‌ (microwave) ഉപയോഗത്തില്‍ വന്നത്‌ ഇതിനുദാഹരണമാണ്‌. അര്‍ധചാലകങ്ങളുടെ (semiconductors) കണ്ടുപിടിത്തംമൂലം ഇലക്‌ട്രോണികോപകരണങ്ങള്‍ കൂടുതല്‍ കാര്യക്ഷമവും വിലക്കുറവുള്ളതും ഒതുക്കമുള്ളതും ആയിത്തീര്‍ന്നു. ഇലക്‌ട്രോണികരംഗത്തെ ലഘുരൂപവത്‌കരണം (miniaturisation) സമാകല പരിപഥ (integrated circuit) ക്രമീകരണം മുതലായവ ആധുനിക കംപ്യൂട്ടറിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനത്തിലും വേഗതയിലും വളരെ അധികം മാറ്റങ്ങള്‍ സൃഷ്‌ടിച്ചു. ലേസര്‍ കണ്ടുപിടിച്ചതോടെ ഗ്രഹാന്തരവാര്‍ത്താവിനിമയവും ഉപഗ്രഹവാര്‍ത്താവിനിമയവും സാധ്യമായി. ഉപഗ്രഹവാര്‍ത്താവിനിമയരംഗത്തു സമാകലപരിപഥത്തിന്റെ സംഭാവന അമൂല്യമായിരുന്നു. ഗ്രഹാന്തര റഡാര്‍ വാനനിരീക്ഷണശാസ്‌ത്രവും (planetary radar astronomy) റേഡിയോ വാനനിരീക്ഷണശാസ്‌ത്രവും (radio astronomy) എന്‍ജിനീയറിങ്‌രംഗത്ത്‌ വൈദ്യുതതത്ത്വങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഗവേഷണങ്ങളുടെ പരിണതഫലങ്ങളാണ്‌.
നവീന ശാഖകള്‍
വൈദ്യുത വിളക്കുകള്‍ കത്തിക്കുക, വാഹനങ്ങളിലും യന്ത്രങ്ങളിലും മോട്ടോറുകള്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുക, ഫാനുകള്‍ കറക്കുക തുടങ്ങിയവയായിരുന്നു വൈദ്യുതോര്‍ജത്തിന്റെ ആദ്യകാല പ്രയോഗങ്ങളിലേറെയും. ചെറുതും വലുതുമായ യന്ത്രവ്യൂഹങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുക എന്നത്‌ അതത്‌ മേഖലകളിലെ എന്‍ജിനീയര്‍മാരുടെ അനുഭവങ്ങളില്‍നിന്ന്‌ ഉരുത്തിരിഞ്ഞു വന്നിരുന്ന അറിവിനെ ആശ്രയിച്ചായിരുന്നു. എഡിസന്‍, ടെസ്‌ല മുതലായവര്‍ സരള പരിപഥങ്ങള്‍ക്കാണ്‌ മുന്‍തൂക്കം നല്‍കിയിരുന്നത്‌. അതില്‍നിന്നും തികച്ചും വിഭിന്നവും സങ്കീര്‍ണവുമാണ്‌ പില്‌ക്കാലത്ത്‌ നിലവില്‍വന്ന സമീപനങ്ങള്‍. പരിപഥത്തില്‍ ഫീഡ്‌ബാക്ക്‌ ഉള്‍പ്പെടുത്തുന്നതിന്റെ സവിശേഷതകളെക്കുറിച്ച്‌ ഹാരി നെയ്‌ക്വിസ്റ്റും ഹെന്‍റിക്‌ വേദ്‌ബോദിയും സമര്‍ഥിച്ചപ്പോള്‍ പരിപഥ രൂപകല്‌പനയ്‌ക്കും വിശ്ലേഷണത്തിനും സൗകര്യപ്രദമായ റൂട്ട്‌ ലോക്കസ്‌ സംവിധാനം ആവിഷ്‌കരിച്ചത്‌ വാള്‍ട്ടര്‍ ആര്‍. ഇവാന്‍സ്‌ ആണ്‌. ഇത്തരത്തില്‍ പല വിശിഷ്‌ട ശാസ്‌ത്രജ്ഞരുടെയും ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ ആശയങ്ങള്‍ സ്വാംശീകരിച്ച്‌ രൂപപ്പെട്ടവയാണ്‌ ആധുനിക ഇലക്‌ട്രിക്ക്‌ സംവിധാനങ്ങള്‍.
19-ാം ശതകത്തിന്റെ അവസാന ദശകങ്ങളില്‍ ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങിലുണ്ടായ അഭൂതപൂര്‍വമായ വളര്‍ച്ചയ്‌ക്കു കാരണം, മറ്റു ശാഖകളിലുണ്ടായ മികച്ച നേട്ടങ്ങളെ സ്വാംശീകരിച്ചു എന്നതിലാണ്‌. അതോടൊപ്പം നവീനമായ നിരവധി ശാഖകള്‍ ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങില്‍നിന്നും ഉടലെടുക്കുകയും ചെയ്‌തു. കണ്‍ട്രാേള്‍ സിസ്റ്റം, ഇന്‍സ്‌ട്രുമെന്റേഷന്‍, പവര്‍ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ്‌, പവര്‍ സിസ്റ്റം എന്‍ജിനീയറിങ്‌ തുടങ്ങിയ നിരവധി ശാഖകള്‍ ഉദാഹരണം.
കണ്‍ട്രാേളര്‍ സിസ്റ്റം
1950-കളിലാണ്‌ ക്ലാസ്സിക്കല്‍ കണ്‍ട്രാേള്‍ സിസ്റ്റം ഒരു ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്‌ ശാഖയായി സ്ഥാനംപിടിച്ചത്‌. ജനറേറ്ററുകളും വിവിധ തരത്തിലുള്ള മോട്ടോറുകളും മറ്റും സ്ഥിരതയോടെ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള "കണ്‍ട്രാേളര്‍' എന്നു വിളിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളുടെ രൂപകല്‌പനയും നിര്‍മാണവും സാധ്യമാക്കി. വിമാനം, റോക്കറ്റ്‌, മിസൈല്‍, ഉപഗ്രഹം തുടങ്ങിയവയുടെ നിയന്ത്രണവും ഗതിനിയന്ത്രിക്കലും നാവിഗേഷണല്‍ ഗൈഡന്‍സ്‌ എന്നാണ്‌ അറിയപ്പെടുന്നത്‌. കണ്‍ട്രാേള്‍ സിസ്റ്റം ഈ മേഖലയുടെ നിര്‍ണായകമായ താങ്ങാണ്‌. കംപ്യൂട്ടറുകളുടെ വരവോടുകൂടി സങ്കീര്‍ണമായ വ്യൂഹങ്ങള്‍ നിയന്ത്രിക്കുന്നത്‌ എളുപ്പവും കൃത്യതയുള്ളതുമായി. ഇതില്‍ നിര്‍ണായകമായ പങ്കുവഹിച്ചത്‌ ആര്‍.ഇ. കാള്‍മാന്‍ എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്റെ ശ്രമങ്ങളാണ്‌. ബീജഗണിതത്തിലെ ആശയങ്ങളും കംപ്യൂട്ടറിന്റെ വര്‍ധിച്ച കണക്കുകൂട്ടല്‍ശേഷിയും ഉപയോഗപ്പെടുത്തി കണ്‍ട്രാേള്‍ സിസ്റ്റമെന്ന ശാഖയെ പരിഷ്‌കരിച്ച്‌, മോഡേണ്‍ കണ്‍ട്രാേള്‍ സിസ്റ്റം എന്ന ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ ശാഖയ്‌ക്ക്‌ അടിത്തറപാകി. വാഹനങ്ങളും യന്ത്രങ്ങളും മിസൈലുകളും ഉപഗ്രഹങ്ങളും ഗാര്‍ഹികോപകരണങ്ങളും ഈ സമ്പ്രദായത്തിലൂന്നി നിയന്ത്രിക്കുന്നത്‌ സാധാരണയായി.
ആര്‍ട്ടിഫിഷ്യല്‍ ഇന്റലിജെന്‍സ്‌ (Artificial Intelligence: AI) എന്ന ശാഖയില്‍പ്പെട്ട ന്യൂറെല്‍ നെറ്റ്‌വര്‍ക്‌ (Neural Network), ഫസ്സി ലോജിക്‌ (Fuzzy logic) എന്നീ നവീന ശാഖകള്‍, കണ്‍ട്രാേള്‍ സിസ്റ്റം ശാഖ ദ്രുതഗതിയില്‍ പ്രയോജനപ്പെടുത്തിവരുന്നു. വൈദ്യുതിയുടെ ഉത്‌പാദനം, പ്രസരണം, വിതരണം, ഇന്‍സ്‌ട്രുമെന്റേഷന്‍ എന്നീ രംഗങ്ങളില്‍ മേല്‍പ്പടി വിജ്ഞാനശാഖകള്‍ പ്രയോഗിക്കപ്പെട്ടുവരുന്നു. ആദ്യം പഠിച്ചതനുസരിച്ച്‌ മാത്രം പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നതിലുപരി കൂടുതല്‍ പഠിച്ച്‌, അറിവ്‌ പരിഷ്‌കരിച്ച്‌ നന്നായി തീരുമാനങ്ങളെടുക്കുക എന്നത്‌ മനുഷ്യന്റെ ധിഷണാശക്തിയുടെ മുഖമുദ്രയാണ്‌. ചിട്ടപ്പെടുത്തിയ പഠനത്തിലൂടെ കൂടുതല്‍ നല്ല തീരുമാനങ്ങളെടുക്കാന്‍ കംപ്യൂട്ടറുകളെ, മനുഷ്യരെപ്പോലെ തയ്യാറാക്കിയെടുക്കുന്ന പഠനമാണ്‌ ന്യൂറെല്‍ നെറ്റ്‌വര്‍ക്‌. (നോ. ന്യൂറെല്‍ നെറ്റ്‌വര്‍ക്‌) ഉദാ. ബാക്ക്‌ പ്രാേപ്പഗേഷന്‍, റീ ഇന്‍ഫോഴ്‌സ്‌മെന്റ്‌ ലേണിങ്‌ തുടങ്ങിയവ. ഒരാളുടെ കൈയൊപ്പ്‌ വിവിധ സന്ദര്‍ഭങ്ങളില്‍ നേരിയ അളവിലെങ്കിലും വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കും. എന്നിരുന്നാലും ഒരാളുടെ വിവിധ കൈയൊപ്പുകള്‍ കംപ്യൂട്ടറിനെക്കൊണ്ട്‌ വായിപ്പിച്ച്‌ അതില്‍ അന്തര്‍ലീനമായ പ്രത്യേകതകള്‍ പഠിപ്പിച്ചെടുത്താല്‍ അധികം വ്യത്യസ്‌തമല്ലാത്ത കൈയൊപ്പ്‌ ന്യൂറെല്‍ കംപ്യൂട്ടറിന്‌ തിരിച്ചറിയാന്‍ കഴിയും. വാഷിങ്‌ മെഷീനുകള്‍ക്ക്‌ "വിവേചന ബുദ്ധിയോടെ' വിവിധ തുണികള്‍ അലക്കുവാന്‍ ഫസ്സി ലോജിക്കിലൂടെ മികച്ച രീതിയില്‍ കഴിയുന്നു. ഒരു നിശ്ചിത അളവ്‌ വൈദ്യുതി ലാഭകരമായി ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്‌, ഒരു സമയം ഏതെല്ലാം ജനറേറ്ററുകള്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കണമെന്ന്‌ റീ ഇന്‍ഫോഴ്‌സ്‌മെന്റ്‌ ലേണിങ്‌ ആല്‍ഗൊരിഥം ഉപയോഗിച്ച്‌ കംപ്യൂട്ടറിന്‌ തീരുമാനിക്കാന്‍ കഴിയും.
ഇന്‍സ്‌ട്രുമെന്റേഷന്‍
ആധുനിക ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങിലെ പ്രാമുഖ്യമുള്ള ശാഖയാണ്‌ ഇന്‍സ്‌ട്രുമെന്റേഷന്‍. ഇന്ന്‌, ആത്യന്തികമായി ഒട്ടുമിക്ക വ്യവസായശാലകളും ലക്ഷ്യമിടുന്നത്‌ പരിപൂര്‍ണമായ ഓട്ടോമേഷനാണ്‌. യന്ത്രങ്ങളുടെയും മറ്റും നിയന്ത്രണം സാധ്യമാകുന്നത്‌ ഇന്‍സ്‌ട്രുമെന്റേഷന്‍ എന്ന ശാഖയുടെ ഇടപെടല്‍മൂലമാണ്‌. വ്യവസായശാലകളിലും യുദ്ധോപകരണങ്ങളിലും വാഹനങ്ങളിലും മറ്റും അനുയോജ്യമായ സെന്‍സറുകള്‍ ഉപയോഗിച്ച്‌ അളന്നു കിട്ടുന്ന വിവരങ്ങള്‍, നിയന്ത്രണ തന്ത്രമനുസരിച്ച്‌ അനുയോജ്യമായ ഡ്രൈവറുകള്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുകയോ റോബോട്ടുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നത്‌ സംബന്ധിച്ചുള്ള എന്‍ജിനീയറിങ്‌ ശാഖയാണ്‌ ഇന്‍സ്‌ട്രുമെന്റേഷന്‍. പൈലറ്റില്ലാത്ത വിമാനം ഈ ശാഖയുടെ മികവാര്‍ന്ന ഉദാഹരണമാണ്‌. ഇന്‍സ്‌ട്രുമെന്റേഷന്റെ ഏറ്റവും മികച്ച സംഭാവനകളാണ്‌, വൈദ്യശാസ്‌ത്രരംഗത്ത്‌ ഉപയോഗിക്കുന്ന അള്‍ട്രാ സൗണ്ട്‌ സ്‌കാനിങ്‌, എം.ആര്‍.ഐ (മാഗ്നെറ്റിക്‌ റെസൊണെന്‍സ്‌ ഇമേജിങ്‌, സി.റ്റി. (കംപ്യൂട്ടറൈസ്‌ഡ്‌ റ്റോമോഗ്രഫി) സ്‌കാന്‍ എന്നിവ.
പവര്‍ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ്‌
ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങിന്റെ മറ്റൊരു ശാഖയാണ്‌ പവര്‍ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ്‌. ഉയര്‍ന്ന വോള്‍ട്ടതയില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന അര്‍ധചാലക ഉപകരണങ്ങളായ സിലിക്കോണ്‍ കണ്‍ട്രാേള്‍ഡ്‌ റെക്‌ടിഫയര്‍, ട്രയാക്‌ തുടങ്ങിയവ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഉന്നത വോള്‍ട്ടതയിലെ കണ്‍ട്രാേള്‍ഡ്‌ സ്വിച്ചുകളുടെ പ്രയോഗം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ശാഖയാണിത്‌. കിലോവോള്‍ട്ട്‌ ക്രമത്തിലെ പ്രത്യാവര്‍ത്തിധാരയെ നേര്‍ധാരയാക്കുക, തിരിച്ചു പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്യുക, വിവിധ വോള്‍ട്ടതയിലുള്ള നേര്‍ധാരയുണ്ടാക്കുക തുടങ്ങിയവ ഉദാഹരണം. ഫാനിന്റെ വേഗത നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഇലക്‌ട്രോണിക്‌ റെഗുലേറ്റര്‍ അഥവാ ഡിമ്മറില്‍ ട്രയാക്‌ ഉണ്ട്‌. പവര്‍ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സിന്റെ ഒരു ഗാര്‍ഹിക പ്രയോജനമാണിത്‌. ഹൈ വോള്‍ട്ടേജ്‌ ഡി.സി. പ്രസരണ വിതരണത്തില്‍ പവര്‍ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ്‌ നിര്‍ണായക പങ്കുവഹിക്കുന്നു. പവര്‍ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌ ഉപകരണങ്ങളുടെ വര്‍ധിച്ചുവരുന്ന പ്രയോഗങ്ങളില്‍ ഒന്നാണ്‌ ഫ്‌ളക്‌സിബിള്‍ എ.സി. ട്രാന്‍സ്‌മിഷന്‍ സിസ്റ്റംസ്‌. ഉദ്ദിഷ്‌ട വോള്‍ട്ടതയില്‍ വൈദ്യുതിവിതരണം സാധ്യമാക്കുന്നതിനാവശ്യമായ റിയാക്‌റ്റിവ്‌ വിദ്യുദ്‌ധാര യഥാസമയം കണ്ടുപിടിച്ച്‌ നല്‍കുക എന്നതാണ്‌ ഇതുകൊണ്ട്‌ ഉദ്ദേശിക്കുന്നത്‌. പവര്‍ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സിന്റെ മറ്റൊരു മേഖലയാണ്‌ ഹൈവോള്‍ട്ടേജ്‌ ഡി.സി. (HVDC) പ്രസരണം. ഇന്ത്യയില്‍ വിവിധ സ്ഥലങ്ങളില്‍ എച്ച്‌.വി.ഡി.സി. നടപ്പിലാക്കി വരുന്നു. ഉദാഹരണം ഒഡിഷയിലെ തല്‍ച്ചര്‍ മുതല്‍ കര്‍ണാടകയിലെ കോളാര്‍ വരെയുള്ള എച്ച്‌.വി.ഡി.സി. ലൈന്‍. 400 കെ.വി. ആണ്‌ ഇതിന്റെ വോള്‍ട്ടത. ലോകത്തിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളില്‍ 765 കെ.വി. എച്ച്‌.വി.ഡി.സി. പ്രസരണമുണ്ട്‌. വളരെ ഉയര്‍ന്ന വോള്‍ട്ടതയിലുള്ള വൈദ്യുതി പ്രസരണം മികച്ചതാകുന്നതിന്‌ വിദ്യുദ്‌ധാരയെ ആദ്യം നേര്‍ധാരാരൂപത്തിലേക്ക്‌ പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്‌.
പവര്‍ സിസ്റ്റം എന്‍ജിനീയറിങ്‌
വൈദ്യുതോത്‌പാദനം, പ്രസരണം, വിതരണം എന്നീ മേഖലകളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനമാണിത്‌. ഈ ശാഖയില്‍ ശ്രദ്ധേയമായ ചില മാറ്റങ്ങള്‍ വന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ആഗോളതലത്തില്‍ ക്രയവിക്രയം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഒരു ഉത്‌പന്നമാണ്‌ വൈദ്യുതി. ആര്‍ക്കും വൈദ്യുതി ഉത്‌പാദിപ്പിച്ച്‌ പ്രസരണം ചെയ്‌തു വിതരണം ചെയ്യാം എന്നത്‌ പ്രായോഗികമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഇതിനെ ഡീറെഗുലേഷന്‍ എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഇത്‌ സംബന്ധിച്ചുള്ള ചട്ടങ്ങളും മറ്റും ആവിഷ്‌കരിക്കുന്നതിലേക്കായി റെഗുലേറ്ററി അതോറിറ്റികള്‍ നിലവില്‍വന്നു. വൈദ്യുതിയുടെ വില നിശ്ചയിക്കുന്നതിനുള്ള താരിഫ്‌ റെഗുലേറ്ററി കമ്മിറ്റി ഇതിന്റെ ഭാഗമാണ്‌. മറ്റൊരു പ്രധാനമാറ്റം സള്‍ഫര്‍ ഹെക്‌സാഫ്‌ളൂറൈഡ്‌ എന്ന രോധനവാതകം സബ്‌സ്റ്റേഷനിലെ മിക്ക ഉപകരണത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നതാണ്‌. പവര്‍ സിസ്റ്റം നിയന്ത്രണത്തിനായി പവര്‍ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ്‌, ആര്‍ട്ടിഫിഷ്യല്‍ ഇന്റലിജെന്‍സ്‌, ഇന്‍സ്‌ട്രുമെന്റേഷന്‍ എന്നീ ശാഖകളിലെ നേട്ടങ്ങള്‍ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു. ഇവ കൂടാതെ ഇലക്‌ട്രോണിക എന്‍ജിനീയറിങ്‌, മൈക്രാേ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ്‌, കംപ്യൂട്ടര്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്‌ എന്നീ എന്‍ജിനീയറിങ്‌ ശാഖകളും പല രംഗങ്ങളിലും ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
സൗരോര്‍ജം, പവനോര്‍ജം, തരംഗോര്‍ജം (Wave energy), ഭൗമോര്‍ജം തുടങ്ങിയ ഊര്‍ജസ്രാേതസ്സുകളുടെ വര്‍ധിച്ചുവരുന്ന ഉപയോഗം ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങിലും മാറ്റങ്ങള്‍ വരുത്തിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. വൈദ്യുതി ഒരിടത്ത്‌ ഉത്‌പാദിപ്പിച്ച്‌ ദൂരദേശങ്ങളിലേക്ക്‌ വിദ്യുത്‌ചാലകക്കമ്പി(കേബിള്‍)യിലൂടെ കൊണ്ടുപോയി വിതരണം ചെയ്യുന്നത്‌ സര്‍വസാധാരണമായിരുന്നു. പരമ്പരാഗത രീതികളില്‍നിന്ന്‌ തികച്ചും വ്യത്യസ്‌തമാണ്‌ ഇത്തരം സ്രാേതസ്സുകളില്‍നിന്നുള്ള വൈദ്യുതിയുടെ കൈകാര്യം; ഇവിടെ സ്രാേതസ്സുകളില്‍ നിന്നുള്ള ഊര്‍ജത്തിന്റെ അളവ്‌ കുറവായതിനാല്‍ അത്‌ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്ന സ്ഥലത്തുതന്നെ വിതരണം ചെയ്യുന്നതാണ്‌ ഏറെ പ്രായോഗികപരവും ലാഭകരവും. ഇത്‌ സാക്ഷാത്‌കരിക്കുന്നതാണ്‌ ഡിസ്‌ട്രിബ്യൂട്ടഡ്‌ ജനറേഷന്‍ (distributed generation). ഇതില്‍ യാഥാസ്ഥിതിക രീതിയിലുള്ള സംരക്ഷണവും കണ്‍ട്രാേളും മാറ്റി പുതിയ രൂപകല്‌പന നടപ്പിലാക്കിവരുന്നു.
സംഘടനകള്‍
ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്‌ രംഗത്തുപ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നവര്‍ക്കുള്ള നിരവധി സംഘടനകള്‍ നിലവിലുണ്ട്‌. ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയര്‍മാര്‍ തമ്മിലുള്ള ആശയവിനിമയത്തിനും പരസ്‌പരധാരണയ്‌ക്കുംവേണ്ടി അമേരിക്കന്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട്‌ ഒഫ്‌ ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയേഴ്‌സ്‌ (AIEE) 1884-ലാണ്‌ സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടത്‌. 1913-ല്‍ ഉടലെടുത്ത മറ്റൊരു സംഘടനയാണ്‌ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട്‌ ഒഫ്‌ റേഡിയോ എന്‍ജിനീയേഴ്‌സ്‌ (IRE). ഈ രണ്ടു സംഘടനകളും 1963-ല്‍ ഒന്നായിത്തീരുകയും ഒരു പുതിയ സംഘടന നിലവില്‍ വരുകയും ചെയ്‌തു; അതാണ്‌ ഇന്നത്തെ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട്‌ ഒഫ്‌ ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ ആന്‍ഡ്‌ ഇലക്‌ട്രാേണിക്‌സ്‌ എന്‍ജിനീയേഴ്‌സ്‌ (IEEE). സയന്‍സ്‌, എന്‍ജിനീയറിങ്‌, സാങ്കേതികശാസ്‌ത്രം എന്നീ മേഖലകള്‍ക്ക്‌ മുന്‍തൂക്കം നല്‌കി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ആഗോളസംഘടനയാണ്‌ 2006-ല്‍ ഇംഗ്ലണ്ടില്‍ സ്റ്റീവെനേജിലെ മൈക്കല്‍ ഫാരഡെ ഹൗസ്‌ ആസ്ഥാനമാക്കി സ്ഥാപിതമായ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂഷന്‍ ഒഫ്‌ എന്‍ജിനീയറിങ്‌ ആന്‍ഡ്‌ ടെക്‌നോളജി (IET).
ഇന്ത്യയിലുള്ള ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂഷന്‍ ഒഫ്‌ എന്‍ജിനീയേഴ്‌സ്‌ (IEI) (ഇന്ത്യ) എന്ന സംഘടനയിലെ പതിനഞ്ച്‌ ഡിവിഷനുകളില്‍ ഒരു ഡിവിഷന്‍ ഇലക്‌ട്രിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങിനെ സംബന്ധിച്ചുള്ളതാണ്‌.
(എം.കെ. ഗിരിധരന്‍; ഡോ. ബി. പ്രേംലെറ്റ്‌; സ.പ.)
