miniatura|Cablejat elèctric a Hèlsinki, Finlàndia Lelectrotècnia o enginyeria elèctrica és la part de l'enginyeria que estudia les aplicacions de l'electricitat i l'electromagnetisme en general. És una ciència aplicada que es basa en els coneixements de ciències com la física, la química o les matemàtiques però els utilitza des d'un punt de vista pràctic i funcional. L'activitat va néixer a la segona meitat del , després de la comercialització del telègraf elèctric i de l'electricitat.
Aquesta disciplina s'ocupa de l'estudi i els desenvolupament de les aplicacions pràctiques de l'electricitat i el magnetisme per a ser utilitzades a diversos àmbits de l'activitat humana, com podrien ser el domèstic o la indústria. A partir del coneixement teòric dels fenòmens electromagnètics s'ocupa de dissenyar i construir circuits elèctrics, aparells elèctrics, màquines elèctriques o instal·lacions elèctriques. Un camp molt important de l'electrotècnia és el de la producció, el transport, la distribució, la transformació i la gestió de la utilització de l'energia elèctrica.
Història L'electricitat és una espècie de "moneda de canvi" en el camp de la conversió i l'ús d'energia. L'electricitat es pot obtenir de moltes formes diferents: mecànica (múscul, hidro, vent, vapor, generadors ICE, etc., triboelectricitat, piezoelectricitat, efecte Villari, experiment Mandelstam-Papaleksi), Tèrmica (termoparells, RTGs), químic (bateries galvàniques, acumuladors, piles de combustible, generadors MHD), lleuger (cèl·lules fotovoltaiques, nanoantenes), biològic (mioelectricitat, rajos elèctrics, anguila elèctrica), so (micròfons), inducció (antenes, rectennes), l'efecte Dorn. Al mateix temps, es poden realitzar processos inversos: la conversió d'electricitat en força mecànica (motors elèctrics, electroimants, magnetostricció, bombes MHD, experiments de Galvani, electroestimulació), calor (elements calefactors, escalfament per inducció, encès per espurna, elements Peltier), llum, radiació UV i IR (llums incandescents, LED, tubs de rajos catòdics), processos químics (electroquímica, plasmatrons, galvanoplàstia, galvanoplàstia), ones sonores (capçals dinàmics, emissors piezoelèctrics), radiació electromagnètica (antenes, magnetrons, llums d'ones viatgeres), electroforesis. Amb els mateixos mètodes, és possible registrar diversos paràmetres de dispositius industrials, domèstics i científics. Per tant, utilitzant un fenomen físic, és possible satisfer una gran varietat de necessitats humanes. Això és el que va proporcionar l'ús més ampli de l'electricitat en la vida moderna, la indústria i la investigació científica.
L'electricitat ha estat matèria d'interès científic des de principis del . El primer enginyer elèctric va ser probablement William Gilbert qui va dissenyar el "versorium", un aparell que detectava la presència d'objectes estàticament carregats. Ell també va ser el primer a marcar una clara distinció entre electricitat magnètica i estàtica i se li atribueix la creació del terme electricitat. En 1775 l'experimentació científica d'Alessandro Volta va resultar en la creació de l'electròfor, un aparell que produïa càrrega elèctrica estàtica, i pel 1800 Volta va inventar la pila voltaica, el predecessor de la bateria elèctrica.
Segle XIX miniatura|175px|Thomas Edison va construir la primera xarxa d'energia elèctrica del món. No obstant això, no va ser fins al que les investigacions dins de l'enginyeria elèctrica van començar a intensificar-se. Alguns dels desenvolupaments notables en aquest segle inclouen el treball de Georg Ohm, qui en 1827 va mesurar la relació entre corrent elèctric i la diferència de potencials en un conductor, Michael Faraday el que va descobrir la inducció electromagnètica en 1831, i James Clerk Maxwell, qui en 1873 va publicar la teoria unificada de l'electricitat i magnetisme en el seu tractat Electricity and Magnetism.
esquerra|miniatura|175px|Nikola Tesla va fer possibles les xarxes de transmissió d'energia elèctrica de llarga distància. Durant aquests anys, l'estudi de l'electricitat era àmpliament considerat com una branca de la física. No va ser fins a finals del que les universitats van començar a oferir carreres en enginyeria elèctrica. La Universitat Tècnica de Darmstadt va tenir la primera càtedra i facultat d'enginyeria elèctrica en 1882. En 1883 la Universitat Tècnica de Darmstadt i la Universitat Cornell van començar a donar els primers cursos d'enginyeria elèctrica, i en 1885 el University College de Londres va fundar la primera càtedra d'enginyeria elèctrica en el Regne Unit. La Universitat de Missouri va establir el primer departament d'enginyeria elèctrica als Estats Units en 1886.
Durant aquest període, el treball relacionat amb l'enginyeria elèctrica es va incrementar ràpidament. En 1882, Thomas Edison va encendre la primera xarxa d'energia elèctrica de gran escala que proveïa 110 volts de corrent continu a 59 clients en el baix Manhattan. En 1887, Nikola Tesla va omplir un nombre de patents sobre una forma de distribució d'energia elèctrica coneguda com corrent altern. En els anys següent una amarga rivalitat entre Edison i Tesla, coneguda com "La guerra dels corrents", va prendre lloc sobre el millor mètode de distribució. Finalment, el corrent altern va substituir al corrent continu, mentre s'expandia i es millorava l'eficiència de les xarxes de distribució energètica.
Els desenvolupaments més moderns upright|miniatura|Guglielmo Marconi, conegut pel seu treball pioner en la transmissió de radi de llarga distància. Durant el desenvolupament de la ràdio, molts científics i inventors van contribuir a la tecnologia de la ràdio i l'electrònica. En els seus experiments de la física clàssica de 1888, Heinrich Hertz transmet ones de ràdio amb un transmissor d'espurna, i els va detectar mitjançant l'ús de dispositius elèctrics senzills. El treball matemàtic de James Clerk Maxwell en 1850 va demostrar la possibilitat de les ones de ràdio, però Hertz va ser el primer a demostrar la seva existència. En 1895, Nikola Tesla va ser capaç de detectar senyals de ràdio des del transmissor en el seu laboratori a la ciutat de Nova York a uns 80 quilòmetres de distància, a West Point, Nova York.
En 1897, Karl Ferdinand Braun va introduir el tub de raigs catòdics com a part d'un oscil·loscopi, una tecnologia que seria crucial per al desenvolupament de la televisió. John Fleming va inventar el primer tub de radi, el díode, en 1904. Dos anys més tard, Robert von Lieben i Lee De Forest van desenvolupar independentment el tub amplificador, denominat tríode. En 1895, Guglielmo Marconi van promoure l'art de mètodes sense fils hertzianes. Al principi, va enviar senyals sense fils a una distància d'una milla i mitjana. El desembre de 1901, va enviar ones sense fils que no van ser afectades per la curvatura de la Terra. Marconi després transmet els senyals sense fils a través de l'Atlàntic entre Poldhu, Cornualla, i Saint John's de Terranova, una distància 3.400 quilòmetres.Marconi's biography at Nobelprize.org retrieved 21 June 2008. En 1920 Albert Hull va desenvolupar el magnetró que finalment condueix al desenvolupament del forn de microones en 1946 per Percy Spencer. En 1934, l'exèrcit britànic va començar a fer passos cap al radar (que també utilitza el magnetró) sota la direcció del Dr. Wimperis, que va culminar en l'operació de la primera estació de radar en Bawdsey a l'agost de 1936.
En 1941 Konrad Zuse va presentar el Z3, el primer ordinador completament funcional i programable del món a través de peces electromecàniques. En 1943 Tommy Flowers va dissenyar i va construir el Colossus, primer equip completament funcional, electrònic, digital i programable del món. En 1946, l'ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) de John Presper Eckert i John Mauchly seguit, de l'inici de l'era de la computació. El rendiment de l'aritmètica d'aquestes màquines va permetre als enginyers desenvolupar noves tecnologies completament i aconseguir nous objectius, entre ells el programa Apol·lo, que va culminar amb astronautes a la Lluna.
Un gran avanç en l'electrònica completa - transistors d'estat sòlid La invenció del transistor a finals de 1947 per William B. Shockley, John Bardeen i Walter Brattain dels Laboratoris Bell va obrir la porta per als dispositius més compactes i va portar al desenvolupament del circuit integrat en 1958 per Jack Kilby i de forma independent en 1959 per Robert Noyce. A partir de 1968, Ted Hoff i un equip de la Intel Corporation va inventar el primer comercial de microprocessador, que anunciava l'ordinador personal. El Intel 4004 va ser un processador de quatre bits llançat en 1971, però en 1973, el Intel 8080, un processador de vuit bits, va fer possible el primer ordinador personal, el Altair 8800.
Àrees de coneixement L'enginyeria elèctrica aplica coneixements de ciències com la física i la matemàtica.
Considerant que aquesta branca de l'enginyeria resulta més abstracta que unes altres, la formació d'un enginyer elèctric requereix una base matemàtica que permeti l'abstracció i enteniment dels fenòmens electromagnètics.
Després d'aquest tipus d'anàlisi ha estat possible comprendre aquesta branca de la física, mitjançant un conjunt d'equacions i lleis que governen els fenòmens elèctrics i magnètics. Per exemple, el desenvolupament de les lleis de Maxwell permet descriure els fenòmens electromagnètics i formen la base de la teoria de l'electromagnetisme. En l'estudi del corrent elèctric, la base teòrica part de la llei d'Ohm i les lleis de Kirchhoff.
A més calen coneixements generals de mecànica i de ciència de materials, per a la utilització adequada de materials adequats per a cada aplicació.
Un enginyer elèctric ha de tenir coneixements bàsics d'altres àrees afins, perquè molts problemes que es presenten en enginyeria són complexos i interdisciplinaris.
Ha de comprendre i dominar els components dels sistemes elèctrics de potència.
Àrees d'acompliment Generació d'energia elèctrica miniatura|248x248px|Planta d'energia nuclear. La generació d'electricitat és el procés de generar energia elèctrica a partir de fonts d'energia primària. Per als serveis públics de la indústria d'energia elèctrica, és l'etapa prèvia al seu lliurament (transmissió, distribució, etc.) als usuaris finals o el seu emmagatzematge (utilitzant, per exemple, el mètode d'emmagatzematge per bombament). Comprèn la selecció, disseny i construcció d'instal·lacions.
L'electricitat no està disponible gratuïtament en la naturalesa, per la qual cosa ha de ser "produïda" (és a dir, transformant altres formes d'energia en electricitat). La producció es duu a terme en centrals elèctriques. L'electricitat es genera amb major freqüència en una central elèctrica mitjançant generadors electromecànics, impulsats principalment per motors tèrmics alimentats per combustió o fissió nuclear, però també per altres mitjans, com l'energia cinètica de l'aigua que flueix i el vent. Altres fonts d'energia inclouen energia solar fotovoltaica i energia geotèrmica.
Automatització, control, comunicació i instrumentació de centrals elèctriques Una central elèctrica és una instal·lació industrial per a la generació d'energia elèctrica. Les centrals elèctriques generalment estan connectades a una xarxa elèctrica.
Una central elèctrica conté milers de components i equips, com a motors, bombes o vàlvules, que han de funcionar de manera ben coordinada. Aquesta coordinació es realitza mitjançant sistemes d'instrumentació i control (I&C). Aquests sistemes permeten al personal de la planta controlar l'estat de la central elèctrica de manera més efectiva, identificar oportunitats per millorar l'acompliment dels equips i sistemes, i anticipar, comprendre i respondre a problemes potencials. Bàsicament, el propòsit dels sistemes d'I&C en les centrals elèctriques és permetre i donar suport a la generació d'energia segura i confiable mitjançant el control dels processos de la planta.