वैद्युतयांत्रिकी



इंजीनियरिंग में, ' इलेक्ट्रोमैकेनिक्स       इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग  और   मैकेनिकल इंजीनियरिंग  से खींची गई प्रक्रियाओं और प्रक्रियाओं को जोड़ती है। इलेक्ट्रोमैकेनिक्स एक पूरे के रूप में विद्युत और यांत्रिक प्रणालियों की बातचीत पर ध्यान केंद्रित करता है और दोनों सिस्टम एक दूसरे के साथ कैसे बातचीत करते हैं। यह प्रक्रिया विशेष रूप से सिस्टम में प्रमुख है जैसे कि डीसी या एसी घूर्णन विद्युत मशीनें जिन्हें एक यांत्रिक प्रक्रिया (   जनरेटर ) से बिजली उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन और संचालित किया जा सकता है या एक यांत्रिक प्रभाव (   ( [[ इलेक्ट्रिक मोटर | ) का उपयोग किया जा सकता है। मोटर )। इस संदर्भ में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग भी    इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग  को शामिल करता है।

इलेक्ट्रोमैकेनिकल डिवाइस वे होते हैं जिनमें विद्युत और यांत्रिक दोनों प्रक्रियाएं होती हैं। सख्ती से, एक मैन्युअल रूप से संचालित स्विच एक विद्युत आंदोलन के कारण एक विद्युत आंदोलन के कारण एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल घटक है। हालांकि यह सच है, इस शब्द को आमतौर पर उन उपकरणों को संदर्भित करने के लिए समझा जाता है, जिनमें यांत्रिक आंदोलन बनाने के लिए एक विद्युत संकेत शामिल होता है, या इलेक्ट्रिक सिग्नल बनाने के लिए यांत्रिक आंदोलन के विपरीत। अक्सर  रिले  एस जैसे विद्युत चुम्बकीय सिद्धांतों को शामिल करते हैं, जो   वोल्टेज  या वर्तमान को दूसरे को नियंत्रित करने के लिए अनुमति देते हैं, आमतौर पर अलग -थलग सर्किट वोल्टेज या वर्तमान में यांत्रिक रूप से संपर्कों के सेट द्वारा स्विचिंग सेट, और   सोलनॉइड  एस, जिसके द्वारा एक वोल्टेज एक कार्य कर सकता है। सोलनॉइड वाल्व में लिंकेज को आगे बढ़ाना।

आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास से पहले, इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों का व्यापक रूप से भागों के जटिल उप-प्रणालियों में उपयोग किया गया था, जिनमें  इलेक्ट्रिक टाइपराइटर  एस,   टेलीप्रिंटर  एस,    घड़ियां, प्रारंभिक   टेलीविजन  सिस्टम, और बहुत प्रारंभिक इलेक्ट्रोमेकेनिकल शामिल हैं   डिजिटल कंप्यूटर  एस।   ठोस-राज्य इलेक्ट्रॉनिक्स  ने कई अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रोमैकेनिक्स को बदल दिया है।

इतिहास
पहली इलेक्ट्रिक मोटर का आविष्कार 1822 में  माइकल फैराडे  द्वारा किया गया था।  हंस क्रिश्चियन edrsted  के एक साल बाद ही मोटर विकसित की गई थी, जिसमें पता चला कि विद्युत प्रवाह का प्रवाह एक आनुपातिक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है यह शुरुआती मोटर बस एक तार था जो नीचे की तरफ एक चुंबक के साथ एक गिलास पारा में डूबा हुआ था।जब तार एक बैटरी से जुड़ा था, तो एक चुंबकीय क्षेत्र बनाया गया था और चुंबक द्वारा दिए गए चुंबकीय क्षेत्र के साथ इस बातचीत के कारण तार स्पिन करना पड़ा।

दस साल बाद पहले इलेक्ट्रिक जनरेटर का आविष्कार किया गया, फिर से माइकल फैराडे ने।इस जनरेटर में तार के एक कॉइल से गुजरने वाला एक चुंबक शामिल था और एक गैल्वेनोमीटर द्वारा मापा गया करंट को प्रेरित करना।फैराडे के शोध और बिजली में प्रयोग आज ज्ञात अधिकांश आधुनिक इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिद्धांतों का आधार हैं

इलेक्ट्रोमैकेनिक्स में रुचि लंबी दूरी के संचार में अनुसंधान के साथ बढ़ी।  औद्योगिक क्रांति  की उत्पादन में तेजी से वृद्धि ने इंट्राकॉन्टिनेंटल संचार की मांग को जन्म दिया, जिससे इलेक्ट्रोमैकेनिक्स को सार्वजनिक सेवा में अपना रास्ता बनाने की अनुमति मिली।   रिले  एस की उत्पत्ति   टेलीग्राफी  के साथ हुई क्योंकि विद्युत उपकरणों का उपयोग     टेलीग्राफ संकेतों को पुनर्जीवित करने के लिए किया गया था।   स्ट्रॉगर स्विच,   पैनल स्विच , और इसी तरह के उपकरणों का व्यापक रूप से प्रारंभिक स्वचालित   टेलीफोन एक्सचेंज  एस में उपयोग किया गया था।   क्रॉसबार स्विच  ईएस को पहली बार मध्य 20 वीं शताब्दी में   स्वीडन ,   यूनाइटेड स्टेट्स ,   कनाडा , और   ग्रेट ब्रिटेन  में स्थापित किया गया था, और ये जल्दी से बाकी दुनिया में फैल गए।

इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम्स ने 1910-1945 से प्रगति में एक बड़ी छलांग देखी क्योंकि दुनिया को दो बार वैश्विक युद्ध में रखा गया था।  विश्व युद्ध I  ने नए इलेक्ट्रोमैकेनिक्स का एक फट देखा क्योंकि सभी देशों द्वारा स्पॉटलाइट और रेडियो का उपयोग किया गया था   विश्व युद्ध II  तक, देशों ने इलेक्ट्रोमैकेनिक्स की बहुमुखी प्रतिभा और शक्ति के आसपास अपनी सेना को विकसित और केंद्रीकृत किया था। आज भी इनका उपयोग किया गया एक उदाहरण   अल्टरनेटर  है, जो 1950 के दशक में बिजली सैन्य उपकरणों के लिए बनाया गया था और बाद में 1960 के दशक में ऑटोमोबाइल के लिए पुनर्निर्मित किया गया था। युद्ध के बाद के अमेरिका को इलेक्ट्रोमैकेनिक्स के सैन्य विकास से बहुत लाभ हुआ क्योंकि घरेलू काम को जल्दी से माइक्रोवेव, रेफ्रिजरेटर और वाशिंग मशीन जैसे इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम द्वारा बदल दिया गया था। 19 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध के   इलेक्ट्रोमैकेनिकल टेलीविजन  सिस्टम कम सफल थे।

इलेक्ट्रिक टाइपराइटर एस विकसित हुआ, 1980 के दशक तक, बिजली-सहायता प्राप्त टाइपराइटर के रूप में। वे एक एकल विद्युत घटक, मोटर शामिल थे। जहां कीस्ट्रोक ने पहले सीधे एक टाइपबार को स्थानांतरित कर दिया था, अब इसने यांत्रिक लिंकेज लगाए जो मोटर से यांत्रिक शक्ति को टाइपबार में निर्देशित करते थे। यह बाद के आईबीएम   सेलेक्ट्रिक  का भी सच था।   बेल लैब्स  में, 1946 में, बेल   मॉडल V  कंप्यूटर विकसित किया गया था। यह एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले-आधारित डिवाइस था; चक्रों ने सेकंड लिया। 1968 में इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम अभी भी एक विमान उड़ान नियंत्रण कंप्यूटर के लिए गंभीर विचार के तहत थे, जब तक कि   बड़े पैमाने पर एकीकरण  इलेक्ट्रॉनिक्स पर आधारित एक उपकरण   सेंट्रल एयर डेटा कंप्यूटर  में अपनाया गया था।

माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस)
सिलिकॉन क्रांति में   माइक्रोइलेक्ट्रोमेकेनिकल सिस्टम  (एमईएमएस) की जड़ें हैं, जिन्हें दो महत्वपूर्ण   सिलिकॉन    सेमीकंडक्टर  आविष्कार 1959 से वापस किया जा सकता है:   मोनोलिथिक इंटीग्रेटेड सर्किट  (आईसी) रिप   रॉबर्ट नोयस  से चट्टान   फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर, और   मेटल-ऑक्साइड-सेमिकॉन्डक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर  (MOSFET)   मोहम्मद एम। अटला  और   डावन काहंग  द्वारा   बेल लैब्स  पर।   MOSFET स्केलिंग , IC चिप्स पर MOSFETS के लघुकरण,   इलेक्ट्रॉनिक्स  के लघुकरण का नेतृत्व किया (जैसा कि   मूर के कानून  और   डेनर्ड स्केलिंग  द्वारा भविष्यवाणी की गई थी)। इसने सिलिकॉन   सेमीकंडक्टर डिवाइसेस  पर आधारित माइक्रोमैचिनिंग तकनीक के विकास के साथ, मैकेनिकल सिस्टम के लघुकरण के लिए नींव रखी, क्योंकि इंजीनियरों ने महसूस करना शुरू कर दिया कि सिलिकॉन चिप्स और मोसफेट्स   रसायन , जैसे कि वातावरण और प्रक्रियाओं के साथ बातचीत कर सकते हैं और संवाद कर सकते हैं, ]], ]],   गतियों  और   लाइट । पहले सिलिकॉन   प्रेशर सेंसर  एस में से एक 1962 में   हनीवेल  द्वारा आइसोट्रोपिक रूप से माइक्रोक्रिनेटेड था

एक MEMS डिवाइस का एक प्रारंभिक उदाहरण गुंजयमान-गेट ट्रांजिस्टर है, जो MOSFET का एक अनुकूलन है, जिसे  हार्वे सी। नाथनसन  द्वारा 1965 में विकसित किया गया है 1970 के दशक से 1980 के दशक की शुरुआत में,    भौतिक,    केमिकल ,   जैविक  और   पर्यावरण  पैरामीटर को मापने के लिए MOSFET   माइक्रोसेंसर  एस की एक संख्या विकसित की गई थी 21 वीं सदी की शुरुआत में,   नैनोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम  (एनईएमएस) पर शोध किया गया है।

आधुनिक अभ्यास
आज, इलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रक्रियाओं का उपयोग मुख्य रूप से बिजली कंपनियों द्वारा किया जाता है। सभी ईंधन आधारित जनरेटर यांत्रिक आंदोलन को विद्युत शक्ति में परिवर्तित करते हैं।   पवन  और    हाइड्रोइलेक्ट्रिक  जैसी कुछ अक्षय ऊर्जा यांत्रिक प्रणालियों द्वारा संचालित होती है जो आंदोलन को बिजली में भी परिवर्तित करती हैं।

20 वीं शताब्दी के पिछले तीस वर्षों में, उपकरण जो आम तौर पर इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों का उपयोग करते थे, वे कम महंगे हो गए। यह उपकरण सस्ता हो गया क्योंकि इसने  माइक्रोकंट्रोलर  सर्किट का उपयोग किया, जिसमें अंततः कुछ मिलियन ट्रांजिस्टर, और    प्रोग्राम  शामिल थे, जो तर्क के माध्यम से एक ही कार्य को पूरा करने के लिए। इलेक्ट्रोमैकेनिकल घटकों के साथ केवल चलते हुए भाग थे, जैसे कि मैकेनिकल   इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर  एस। इस अधिक विश्वसनीय तर्क ने अधिकांश इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों को बदल दिया है, क्योंकि एक प्रणाली में कोई भी बिंदु जो उचित संचालन के लिए यांत्रिक आंदोलन पर भरोसा करना चाहिए, अनिवार्य रूप से यांत्रिक पहनने और अंततः विफल हो जाएगा। चलती भागों के बिना उचित रूप से डिज़ाइन किए गए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट लगभग अनिश्चित काल के लिए सही ढंग से संचालित करते रहेंगे और अधिकांश सरल प्रतिक्रिया नियंत्रण प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं। चलती भागों के बिना सर्किट   ट्रैफिक लाइट  एस से   वॉशिंग मशीन  एस से बड़ी संख्या में आइटम दिखाई देते हैं।

एक अन्य इलेक्ट्रोमैकेनिकल डिवाइस   पीजोइलेक्ट्रिक डिवाइसेस  है, लेकिन वे विद्युत चुम्बकीय सिद्धांतों का उपयोग नहीं करते हैं। पीज़ोइलेक्ट्रिक डिवाइस एक विद्युत संकेत से ध्वनि या कंपन पैदा कर सकते हैं या ध्वनि या यांत्रिक कंपन से एक विद्युत संकेत बना सकते हैं।

एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंजीनियर बनने के लिए, विशिष्ट कॉलेज पाठ्यक्रमों में गणित, इंजीनियरिंग, कंप्यूटर विज्ञान, मशीनों की डिजाइनिंग और अन्य मोटर वाहन वर्ग शामिल हैं जो मशीनों के साथ समस्याओं का निवारण और विश्लेषण करने में कौशल प्राप्त करने में मदद करते हैं। एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंजीनियर बनने के लिए एक स्नातक की डिग्री की आवश्यकता होती है, आमतौर पर विद्युत, यांत्रिक या इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंजीनियरिंग में। अप्रैल 2018 तक, केवल दो विश्वविद्यालय,   मिशिगन टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी  और   वेंटवर्थ इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंजीनियरिंग के प्रमुख की पेशकश करते हैं ।एक प्रवेश स्तर के तकनीशियन के रूप में इलेक्ट्रोमैकेनिकल क्षेत्र में प्रवेश करने के लिए, एक साहचर्य डिग्री सभी की आवश्यकता है।

2016 तक, लगभग 13,800 लोग अमेरिका में इलेक्ट्रो-मैकेनिकल तकनीशियनों के रूप में काम करते हैं।तकनीशियनों के लिए 2016 से 2026 के लिए नौकरी का दृष्टिकोण 4% वृद्धि है जो 500 पदों के रोजगार परिवर्तन के बारे में है।यह दृष्टिकोण औसत से अधिक धीमा है