Mikroelektronika

Mikroprosesor

Mikroelektronika penawaran rekayasa dengan desain dan microfabrication sangat kecil komponen sirkuit elektronik untuk digunakan dalam sirkuit terpadu atau kadang-kadang untuk digunakan sendiri sebagai komponen elektronik umum. Komponen mikroelektronik yang paling umum adalah semikonduktor transistor , meskipun semua komponen elektronik utama ( resistor , kapasitor dll) dapat dibuat pada tingkat mikroskopis. Nanoelectronics adalah skala lebih lanjut dari perangkat ke nanometer tingkat. Perangkat modern sudah dalam rezim nanometer, dengan di bawah 100 nm pengolahan yang telah standar sejak sekitar 2002.
Komponen mikroelektronik diciptakan oleh kimia fabrikasi wafer semikonduktor seperti silikon (pada frekuensi yang lebih tinggi, senyawa semikonduktor seperti galium arsenide dan phosphide indium) untuk mendapatkan transportasi yang diinginkan muatan listrik dan pengendalian arus. Bidang mikroelektronika melibatkan sejumlah besar kimia dan bahan ilmu pengetahuan dan membutuhkan insinyur elektronik yang bekerja di lapangan untuk memiliki pengetahuan yang sangat baik dari efek mekanika kuantum . 

Pemrosesan sinyal

Pengolahan sinyal

Sebuah Filter Bayer pada CCD memerlukan pemrosesan sinyal untuk mendapatkan nilai merah, hijau, dan biru pada setiap pixel.

Signal pengolahan berkaitan dengan analisis dan manipulasi sinyal . Sinyal dapat berupa analog , dalam hal sinyal bervariasi terus menerus menurut informasi, atau digital , dalam hal sinyal bervariasi menurut serangkaian nilai-nilai diskrit yang mewakili Informasi. Untuk sinyal analog, pemrosesan sinyal mungkin melibatkan amplifikasi dan penyaringan sinyal audio untuk perangkat audio atau modulasi dan demodulasi sinyal untuk telekomunikasi . Untuk sinyal digital, pemrosesan sinyal mungkin melibatkan kompresi , deteksi kesalahan dan koreksi kesalahan sinyal digital sampel.
Signal Processing adalah sangat matematis berorientasi dan daerah intensif membentuk inti pemrosesan sinyal digital dan berkembang pesat dengan aplikasi baru dalam setiap bidang teknik elektro seperti komunikasi, kontrol, radar, teknik audio , teknik siaran , elektronika daya dan bio rekayasa medis karena banyak sistem analog yang sudah ada diganti dengan rekan-rekan digital mereka. pemrosesan sinyal analog masih penting dalam desain banyak sistem kontrol .
Prosesor DSP IC ditemukan di setiap jenis sistem modern elektronik dan produk termasuk, SDTV | HDTV set, radio dan perangkat komunikasi mobile, Hi-Fi peralatan audio, Dolby pengurangan kebisingan algoritma, GSM ponsel, mp3 player multimedia, camcorder dan kamera digital, sistem kontrol mobil, kebisingan membatalkan headphone, digital analisa spektrum , bimbingan rudal cerdas, radar , GPS sistem cruise control berbasis dan segala macam pengolahan citra , pemrosesan video , pengolahan audio dan pidato pengolahan sistem. 

Telekomunikasi

rekayasa Telekomunikasi

Piring satelit merupakan komponen penting dalam analisis informasi satelit.

Teknik telekomunikasi berfokus pada transmisi dari informasi di seluruh saluran seperti kabel coax , serat optik atau ruang bebas . Transmisi di ruang bebas memerlukan informasi yang akan dikodekan dalam gelombang pembawa bergeser informasi ke frekuensi pembawa yang sesuai untuk transmisi , ini dikenal sebagai modulasi . Teknik modulasi analog populer termasuk modulasi amplitudo dan modulasi frekuensi . Pemilihan modulasi mempengaruhi biaya dan kinerja sistem dan kedua faktor ini harus diimbangi dengan hati-hati oleh insinyur.
Setelah karakteristik transmisi sistem ditentukan, insinyur telekomunikasi desain pemancar dan penerima yang diperlukan untuk sistem tersebut. Kedua kadang-kadang dikombinasikan untuk membentuk perangkat komunikasi dua arah yang dikenal sebagai transceiver . Pertimbangan utama dalam desain pemancar adalah mereka konsumsi daya karena ini berkaitan erat dengan mereka kekuatan sinyal . Jika kekuatan sinyal pemancar tidak cukup informasi sinyal akan rusak oleh kebisingan .

Instrumentasi

 rekayasa Instrumentasi

Instrumen penerbangan menyediakan pilot dengan alat-alat untuk mengendalikan pesawat analitis.

Rekayasa instrumentasi berkaitan dengan desain perangkat untuk mengukur kuantitas fisik seperti tekanan , aliran dan suhu. Desain instrumentasi tersebut membutuhkan pemahaman yang baik tentang fisika yang sering melampaui teori elektromagnetik . Sebagai contoh, instrumen penerbangan mengukur variabel seperti kecepatan angin dan ketinggian untuk memungkinkan pilot kontrol pesawat analitis. Demikian pula, termokopel menggunakan efek Peltier-Seebeck untuk mengukur perbedaan suhu antara dua titik.
Seringkali instrumentasi tidak digunakan dengan sendirinya, melainkan sebagai sensor sistem listrik yang lebih besar. Misalnya, termokopel dapat digunakan untuk membantu memastikan suhu tungku tetap konstan. Untuk alasan ini, teknik instrumentasi sering dipandang sebagai mitra teknik kontrol.

Komputer

teknik Komputer

Superkomputer digunakan dalam bidang beragam seperti biologi komputasi dan sistem informasi geografis .

Teknik komputer berkaitan dengan desain komputer dan sistem komputer . Ini mungkin melibatkan desain baru perangkat keras , desain PDA , tablet dan superkomputer atau penggunaan komputer untuk mengontrol pabrik industri .insinyur komputer juga bekerja pada sistem perangkat lunak . Namun, desain sistem perangkat lunak yang kompleks sering domain rekayasa perangkat lunak , yang biasanya dianggap sebagai disiplin yang terpisah.  komputer Desktop mewakili sebagian kecil dari perangkat seorang insinyur komputer mungkin bekerja pada, sebagai arsitektur komputer seperti sekarang ditemukan di berbagai perangkat termasuk konsol video game dan pemutar DVD .

Disiplin terkait

Burung VIP Bayi ventilator

Mekatronika adalah suatu disiplin rekayasa yang berkaitan dengan konvergensi listrik dan mekanik sistem. Sistem gabungan tersebut dikenal sebagai elektromekanis sistem dan memiliki diadopsi secara luas. Contohnya termasuk sistem manufaktur otomatis , pemanasan, ventilasi dan sistem pendingin udara dan berbagai subsistem pesawat dan mobil .
Para mekatronik Istilah ini biasanya digunakan untuk merujuk kepada makroskopik sistem tapi futuris meramalkan munculnya perangkat elektromekanis yang sangat kecil. Sudah perangkat kecil seperti, yang dikenal sebagai sistem Microelectromechanical (MEMS), yang digunakan dalam mobil untuk memberitahu airbag ketika untuk menyebarkan, dalam proyektor digital untuk membuat gambar lebih tajam dan printer inkjet untuk membuat nozel untuk pencetakan definisi tinggi. Di masa depan diharapkan perangkat ini akan membantu membangun perangkat medis implan kecil dan meningkatkan komunikasi optik .
Teknik biomedis adalah disiplin lain yang terkait, berkaitan dengan desain dari peralatan medis . Ini termasuk peralatan tetap seperti ventilator , MRI scanner dan monitor elektrokardiograf serta peralatan mobile seperti implan koklea , alat pacu jantung buatan dan hati buatan .
Rekayasa kedirgantaraan dan robotika contoh adalah terbaru penggerak listrik dan ion propulsi.

Pendidikan

Pendidikan dan pelatihan insinyur listrik dan elektronik

Oscilloscope

Insinyur listrik biasanya memiliki sebuah gelar akademis di jurusan teknik elektro, teknik elektronika , teknologi rekayasa listrik ,  atau teknik listrik dan elektronik. Prinsip-prinsip dasar yang sama diajarkan di semua program, meskipun penekanan dapat bervariasi menurut judul. Panjang studi untuk gelar tersebut biasanya empat atau lima tahun dan tingkat selesai dapat ditunjuk sebagai Bachelor of Science in Electrical / Teknik Elektronika Teknologi, Sarjana Teknik , Bachelor of Science , Sarjana Teknologi , atau Sarjana Sains Terapan tergantung pada universitas. The gelar sarjana umumnya termasuk unit meliputi fisika , matematika , ilmu komputer , manajemen proyek , dan berbagai topik di bidang teknik listrik . Awalnya topik seperti menutup sebagian besar, jika tidak semua, dari subdisiplin teknik listrik. Di beberapa sekolah, para siswa kemudian dapat memilih untuk menekankan satu atau lebih subdisiplin menjelang akhir program studi mereka.

Khas diagram teknik elektro digunakan sebagai pemecahan masalah alat

Di banyak sekolah, teknik elektronik dimasukkan sebagai bagian dari penghargaan listrik, kadang-kadang secara eksplisit, seperti Bachelor of Engineering (Electrical dan Electronic), tetapi di bidang teknik listrik dan elektronik lainnya keduanya dianggap cukup luas dan kompleks yang derajat terpisah ditawarkan. 
Beberapa insinyur listrik memilih untuk belajar untuk gelar pascasarjana seperti Master of Engineering / Master of Science (M.Eng. / M.Sc.), Master of Manajemen Rekayasa , seorang Doctor of Philosophy (Ph.D.) di bidang Teknik , sebuah Teknik Doktor (Eng.D.), atau gelar Engineer . Master dan gelar insinyur dapat terdiri dari baik penelitian , kursus atau campuran keduanya. The Doctor of Philosophy dan Teknik Doktor terdiri dari komponen penelitian yang signifikan dan sering dipandang sebagai titik masuk ke akademisi . Di Inggris dan beberapa negara Eropa lainnya, Master of Engineering sering dianggap gelar sarjana dari durasi sedikit lebih panjang daripada Sarjana Teknik daripada pascasarjana. 

Insinyur berlatih

Insinyur listrik Belgia memeriksa rotor dari 40.000 kilowatt turbin dari General Electric Company di New York City

Di sebagian besar negara, gelar Sarjana di bidang teknik merupakan langkah pertama menuju sertifikasi profesional dan program gelar itu sendiri disertifikasi oleh badan profesional .  Setelah menyelesaikan program gelar bersertifikat insinyur harus memenuhi berbagai persyaratan (termasuk pekerjaan persyaratan pengalaman ) sebelum bersertifikat. Setelah bersertifikat insinyur tersebut ditetapkan judul Insinyur Profesional (di Amerika Serikat, Kanada dan Afrika Selatan), Chartered Insinyur atau Incorporated di Insinyur (di India, Pakistan, Inggris, Irlandia dan Zimbabwe ), Chartered Professional Engineer (di Australia dan Selandia Baru) atau Insinyur Eropa (di sebagian besar Uni Eropa ).

The IEEE kantor perusahaan adalah di lantai 17 dari 3 Park Avenue di New York City

Keuntungan dari sertifikasi bervariasi tergantung lokasi. Sebagai contoh, di Amerika Serikat dan Kanada "hanya seorang insinyur berlisensi dapat menutup pekerjaan rekayasa untuk klien publik dan swasta". Persyaratan ini diberlakukan oleh negara dan undang-undang provinsi seperti Quebec Engineers Act. Di negara-negara lain, tidak ada undang-undang seperti itu tidak ada. Hampir semua badan sertifikasi menjaga kode etik yang mereka harapkan semua anggota untuk mematuhi atau pengusiran risiko. Dengan cara ini organisasi-organisasi ini memainkan peran penting dalam menjaga standar etika untuk profesi. Bahkan di wilayah hukum di mana sertifikasi memiliki bantalan hukum sedikit atau tidak ada pada pekerjaan, insinyur tunduk pada hukum kontrak . Dalam kasus di mana pekerjaan seorang insinyur gagal ia mungkin tunduk pada gugatan kelalaian dan, dalam kasus yang ekstrim, tuduhan kelalaian kriminal . Karya seorang insinyur juga harus sesuai dengan berbagai aturan dan peraturan seperti kode bangunan dan perundang-undangan yang berkaitan dengan hukum lingkungan .
Badan-badan profesional catatan untuk insinyur listrik termasuk Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) dan Lembaga Teknik dan Teknologi (IET). IEEE mengklaim untuk menghasilkan 30% dari dunia sastra di bidang teknik listrik, memiliki lebih dari 360.000 anggota di seluruh dunia dan memegang lebih dari 3.000 konferensi per tahun. The IET menerbitkan 21 jurnal, memiliki keanggotaan di seluruh dunia lebih dari 150.000, dan mengklaim sebagai yang terbesar masyarakat teknik profesional di Eropa. Usang keterampilan teknis merupakan masalah serius bagi insinyur listrik. Keanggotaan dan partisipasi dalam masyarakat teknis, ulasan regular majalah di lapangan dan kebiasaan belajar terus karena itu penting untuk menjaga kemampuan. Miet (Anggota Lembaga Teknik dan Teknologi) diakui di Eropa sebagai Listrik dan komputer (teknologi) insinyur. 
Di Australia, Kanada dan insinyur listrik Amerika Serikat membentuk sekitar 0,25% dari angkatan kerja (lihat catatan ).Di luar Eropa dan Amerika Utara, lulusan teknik per-kapita, dan lulusan teknik maka mungkin listrik juga, yang paling banyak di Taiwan, Jepang, dan Korea Selatan.

Alat dan bekerja

Dari Global Positioning System untuk pembangkit tenaga listrik , insinyur listrik telah memberi kontribusi pada pengembangan berbagai teknologi. Mereka merancang, mengembangkan, menguji dan mengawasi penyebaran sistem listrik dan perangkat elektronik. Misalnya, mereka dapat bekerja pada desain sistem telekomunikasi , pengoperasian pembangkit listrik listrik , yang pencahayaan dan kabel dari bangunan , desain peralatan rumah tangga atau listrik kontrol mesin industri.

Komunikasi satelit khas dari apa insinyur listrik bekerja pada.

Fundamental disiplin adalah ilmu-ilmu fisika dan matematika sebagai bantuan ini untuk mendapatkan kedua kualitatif dan kuantitatif deskripsi tentang bagaimana sistem tersebut akan bekerja. Saat ini sebagian besar teknik kerja melibatkan penggunaan komputer dan itu adalah hal yang biasa untuk menggunakan desain dibantu komputer program ketika merancang sistem listrik. Namun demikian, kemampuan untuk membuat sketsa ide masih berharga untuk cepat berkomunikasi dengan orang lain.

The Bayangan tangan robot sistem

Meskipun sebagian besar insinyur listrik akan memahami dasar teori rangkaian (yang merupakan interaksi dari unsur-unsur seperti resistor , kapasitor , dioda , transistor dan induktor di sirkuit), teori yang digunakan oleh para insinyur umumnya tergantung pada pekerjaan yang mereka lakukan. Sebagai contoh, mekanika kuantum dan fisika keadaan padat mungkin relevan dengan seorang insinyur yang bekerja di VLSI (desain sirkuit terpadu), tetapi sebagian besar tidak relevan dengan insinyur yang bekerja dengan sistem listrik makroskopik. Bahkan teori rangkaian mungkin tidak relevan dengan orang yang merancang sistem telekomunikasi yang menggunakan off-the-rak komponen. Mungkin keterampilan teknis yang paling penting untuk insinyur listrik tercermin dalam program universitas, yang menekankan keterampilan numerik yang kuat , melek komputer dan kemampuan untuk memahami bahasa teknis dan konsep yang berhubungan dengan teknik listrik.

Sebuah laser yang memantul turun akrilik batang, menggambarkan refleksi internal total cahaya dalam multi-mode serat optik.

Berbagai instrumentasi digunakan oleh insinyur listrik. Untuk sirkuit sederhana kontrol dan alarm, dasar multimeter mengukur tegangan , arus dan hambatan mungkin cukup. Dimana sinyal waktu bervariasi perlu dipelajari, yang osiloskop juga merupakan instrumen di mana-mana. Di RF teknik dan frekuensi tinggi telekomunikasi analisis spektrum dan analisa jaringan yang digunakan. Dalam beberapa disiplin ilmu keselamatan bisa menjadi perhatian khusus dengan instrumentasi. Untuk elektronik medis Misalnya desainer harus memperhitungkan bahwa tegangan jauh lebih rendah dari normal bisa berbahaya bila elektroda yang secara langsung bersentuhan dengan cairan tubuh internal. Kekuatan teknik transmisi juga memiliki masalah keamanan besar karena tegangan tinggi yang digunakan; meskipun voltmeter mungkin pada prinsipnya sama dengan setara tegangan rendah, masalah keamanan dan kalibrasi membuat mereka sangat berbeda. ^{[ 70 ]} Banyak disiplin tes menggunakan teknik listrik khusus untuk disiplin mereka. Insinyur elektronik audio menggunakan set uji audio yang terdiri dari generator sinyal dan meter, terutama untuk mengukur tingkat tetapi juga parameter lain seperti distorsi harmonik dan kebisingan . Demikian juga teknologi informasi memiliki set tes mereka sendiri, sering khusus untuk format data tertentu, dan hal yang sama juga terjadi pada siaran televisi.

Radome di Misawa Pangkalan Udara Misawa Security Operations Center, Misawa, Jepang

Bagi banyak insinyur, pekerjaan teknis menyumbang hanya sebagian kecil dari pekerjaan yang mereka lakukan. Banyak waktu juga dapat dihabiskan untuk tugas-tugas seperti membahas proposal dengan klien, menyiapkan anggaran dan menentukan jadwal proyek . Banyak insinyur senior mengelola tim teknisi atau insinyur lain dan untuk alasan ini manajemen proyek keterampilan yang penting. Sebagian besar proyek engineering melibatkan beberapa bentuk dokumentasi dan komunikasi tertulis yang kuat keterampilan karena itu sangat penting.
The kerja insinyur listrik hanya sebagai beragam seperti jenis pekerjaan yang mereka lakukan. Insinyur listrik dapat ditemukan dalam lingkungan laboratorium murni dari tanaman fabrikasi , kantor sebuah perusahaan konsultan atau di situs di tambang . Selama kehidupan kerja mereka, insinyur listrik mungkin menemukan diri mereka mengawasi berbagai individu termasuk ilmuwan , listrik , programer komputer dan insinyur lainnya.
Rekayasa listrik memiliki hubungan intim dengan ilmu fisika. Misalnya fisikawan Lord Kelvin memainkan peran utama dalam rekayasa pertama kabel telegraf transatlantik . Sebaliknya, insinyur Oliver Heaviside menghasilkan karya besar pada matematika transmisi pada kabel telegraf. insinyur listrik sering diperlukan pada proyek ilmu pengetahuan utama. Misalnya, besar akselerator partikel seperti CERN perlu insinyur listrik untuk berurusan dengan banyak aspek proyek: dari distribusi daya, untuk instrumentasi, untuk pembuatan dan pemasangan elektromagnet superkonduktor

Teknik Listrik

Teknik Elektro adalah bidang rekayasa yang umumnya berhubungan dengan studi dan penerapan listrik , elektronik , dan elektromagnetik . Bidang ini pertama kali menjadi suatu pekerjaan yang dapat diidentifikasi pada paruh kedua abad ke-19 setelah komersialisasi listrik telegraf , yang telepon , dan listrik distribusi dan penggunaan. Selanjutnya, penyiaran dan media rekaman membuat elektronik bagian dari kehidupan sehari-hari. Penemuan transistor dan, kemudian, para sirkuit terpadu membawa menurunkan biaya elektronik ke titik di mana mereka dapat digunakan di hampir semua objek rumah tangga.
Rekayasa listrik kini telah dibagi menjadi berbagai subbidang termasuk elektronik , komputer digital , teknik listrik , telekomunikasi , sistem kontrol , teknik RF , pemrosesan sinyal , instrumentasi , dan mikroelektronika . Subjek rekayasa elektronik sering dianggap sebagai subbidang sendiri tetapi memotong dengan semua subbidang lainnya, termasuk elektronika daya teknik listrik.
Insinyur listrik biasanya memegang gelar di bidang teknik listrik atau rekayasa elektronik. Insinyur berlatih mungkin memiliki sertifikasi profesional dan menjadi anggota dari badan profesional . Badan tersebut termasuk Institute of Electrical dan Electronic Engineers (IEEE) dan Lembaga Teknik dan Teknologi (IET).
Insinyur listrik bekerja dalam rentang yang sangat luas dari industri dan keterampilan yang diperlukan juga bervariasi. Ini berkisar dari teori rangkaian dasar keterampilan manajemen yang dibutuhkan dari manajer proyek . Alat dan peralatan yang seorang insinyur individu mungkin perlu sama-sama bervariasi, mulai dari yang sederhana voltmeter ke akhir analisa atas ke desain yang canggih dan perangkat lunak manufaktur.

Sejarah

 Sejarah teknik elektro

Listrik telah menjadi topik yang menarik ilmiah setidaknya sejak awal abad ke-17. Insinyur listrik pertama mungkin William Gilbert yang merancang versorium : perangkat yang mendeteksi keberadaan benda bermuatan statis. Dia juga yang pertama untuk menarik perbedaan yang jelas antara magnet dan listrik statis dan dikreditkan dengan mendirikan listrik jangka. Pada tahun 1775 Alessandro Volta 's eksperimentasi ilmiah merancang electrophorus , sebuah perangkat yang menghasilkan muatan listrik statis, dan dengan 1800 Volta mengembangkan tumpukan volta , pelopor baterai listrik. 

Abad ke-19

Penemuan dari Michael Faraday membentuk dasar teknologi motor listrik.

Namun, itu tidak sampai abad ke-19 yang menjadi subjek penelitian mulai meningkat. Perkembangan Terkemuka di abad ini meliputi karya Georg Ohm , yang pada tahun 1827 dihitung hubungan antara arus listrik dan beda potensial dalam konduktor , Michael Faraday , penemu induksi elektromagnetik pada tahun 1831, dan James Clerk Maxwell , yang pada tahun 1873 menerbitkan terpadu teori listrik dan magnet dalam Listrik risalah dan Magnet. 
Dimulai pada tahun 1830-an, berbagai upaya dilakukan untuk menerapkan listrik untuk penggunaan praktis dalam telegraf . Pada akhir abad ke-19 dunia telah berubah selamanya oleh komunikasi yang cepat dimungkinkan oleh perkembangan teknik tanah-garis, kabel bawah laut , dan, dari sekitar 1890, telegrafi nirkabel .
Aplikasi praktis dan kemajuan dalam bidang-bidang seperti menciptakan kebutuhan yang meningkat untuk unit standar ukuran. Mereka menyebabkan standardisasi internasional unit volt , ampere , Coulomb , ohm , farad , dan henry . Hal ini dicapai pada konferensi internasional di Chicago 1893. Penerbitan standar ini membentuk dasar dari kemajuan masa depan dalam standardisasi di berbagai industri, dan di banyak negara definisi segera diakui dalam undang-undang yang relevan.
Selama tahun ini, studi tentang listrik sebagian besar dianggap sebagai subfield fisika . Itu tidak sampai sekitar 1885 yang universitas dan institut teknologi seperti Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan Universitas Cornell mulai menawarkan gelar sarjana di bidang teknik listrik. The Darmstadt University of Technology mendirikan departemen pertama teknik elektro di dunia pada tahun 1882. Pada tahun yang sama, di bawah Profesor Charles Cross at MIT mulai menawarkan opsi pertama teknik elektro dalam nya fisika departemen. Pada tahun 1883, Darmstadt Universitas Teknologi dan Cornell University memperkenalkan program gelar pertama sarjana di dunia penelitian di bidang teknik listrik, dan pada tahun 1885 yang University College London mendirikan kursi pertama teknik elektro di Inggris .  The University of Missouri mendirikan departemen pertama teknik listrik di Amerika Serikat pada tahun 1886. Beberapa sekolah lain segera mengikuti, termasuk Cornell dan Georgia School of Technology di Atlanta, Georgia .

• 

  Thomas Edison lampu listrik dan (DC) jaringan listrik
• 

  Károly Zipernowsky , Ottó Bláthy , Miksa Deri , transformator ZDB
• 

  William Stanley, Jr. , transformer
• 

  Galileo Ferraris , teori listrik, motor induksi
• 

  Nikola Tesla , polyphase Praktis (AC) dan induksi desain motorik
• 

  Mikhail Dolivo-Dobrovolsky mengembangkan standar 3 phase (AC) sistem
• 

  Charles Proteus Steinmetz , AC teori matematika untuk insinyur
• 

  Oliver Heaviside , mengembangkan model teoritis untuk sirkuit listrik

Selama dekade ini penggunaan teknik listrik meningkat secara dramatis. Pada tahun 1882, Thomas Edison diaktifkan jaringan pertama di dunia skala besar tenaga listrik yang disediakan 110 volt - arus searah (DC) - untuk 59 pelanggan di Pulau Manhattan di New York City . Pada tahun 1884, Sir Charles Parsons menemukan turbin uap memungkinkan untuk pembangkit tenaga listrik yang lebih efisien. arus bolak , dengan kemampuannya untuk mengirimkan daya lebih efisien jarak jauh melalui penggunaan transformator daya sistem berkembang pesat di tahun 1880-an dan 1890-an dengan desain transformator dengan Károly Zipernowsky , Ottó Bláthy dan Miksa Deri (kemudian disebut transformer ZBD), Lucien Gaulard , John Dixon Gibbs dan William Stanley, Jr. . Praktis motor AC desain termasuk motor induksi secara independen ditemukan oleh Galileo Ferraris dan Nikola Tesla dan dikembangkan lebih lanjut menjadi praktis tiga fase bentuk oleh Mikhail Dolivo-Dobrovolsky dan Charles Eugene Lancelot Brown .  Charles Steinmetz dan Oliver Heaviside kontribusi terhadap teori dasar bolak rekayasa saat ini.  Penyebaran dalam penggunaan AC berangkat di Amerika Serikat yang telah disebut Perang Arus antara George Westinghouse didukung sistem AC dan Thomas Edison yang didukung sistem daya DC, dengan AC yang diadopsi sebagai standar secara keseluruhan. 

Perkembangan yang lebih modern

Guglielmo Marconi dikenal karena kepeloporannya pada transmisi radio jarak jauh

Selama perkembangan radio , banyak ilmuwan dan penemu berkontribusi teknologi radio dan elektronik. Pekerjaan matematika James Clerk Maxwell pada tahun 1850-an telah menunjukkan hubungan berbagai bentuk radiasi elektromagnetik termasuk kemungkinan gelombang airborn terlihat (kemudian disebut "gelombang radio"). Dalam bukunya percobaan fisika klasik 1888, Heinrich Hertz membuktikan teori Maxwell dengan mengirimkan gelombang radio dengan pemancar percikan-kesenjangan , dan dideteksi mereka dengan menggunakan perangkat listrik sederhana. Fisikawan lain bereksperimen dengan ini gelombang baru dan dalam perangkat proses yang dikembangkan untuk transmisi dan mendeteksi mereka. Pada tahun 1895 Guglielmo Marconi mulai bekerja pada cara untuk menyesuaikan metode yang dikenal transmisi dan mendeteksi ini "gelombang Hertzian" menjadi tujuan dibangun komersial telegraf nirkabel sistem. Awalnya, ia mengirim sinyal nirkabel lebih dari jarak satu setengah mil. Pada Desember 1901, ia mengirim gelombang nirkabel yang tidak terpengaruh oleh kelengkungan bumi. Marconi kemudian ditransmisikan sinyal nirkabel melintasi Atlantik antara Poldhu, Cornwall, dan St John, Newfoundland, jarak 2.100 mil (3.400 km). 
Pada tahun 1897, Karl Ferdinand Braun memperkenalkan tabung sinar katoda sebagai bagian dari osiloskop , sebuah teknologi yang memungkinkan penting untuk televisi elektronik .John Fleming menemukan tabung radio pertama, dioda , pada tahun 1904. Dua tahun kemudian, Robert von Lieben dan Lee De Forest dikembangkan sendiri tabung amplifier, yang disebut triode .
Pada tahun 1920 Albert Hull mengembangkan magnetron yang akhirnya akan mengarah pada pengembangan dari oven microwave pada tahun 1946 oleh Percy Spencer .Pada tahun 1934 militer Inggris mulai membuat langkah untuk radar (yang juga menggunakan magnetron) di bawah arah Dr Wimperis, yang berpuncak pada pengoperasian stasiun radar pertama di Bawdsey di Agustus 1936. 
Pada tahun 1941 Konrad Zuse mempresentasikan Z3 , komputer yang berfungsi penuh dan diprogram pertama di dunia menggunakan bagian elektromekanis. Pada tahun 1943 Tommy Flowers dirancang dan dibangun Colossus , berfungsi penuh, elektronik, digital dan diprogram komputer pertama di dunia.  Pada tahun 1946 ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) dari John Presper Eckert dan John Mauchly diikuti, mulai era komputasi . Kinerja aritmatika mesin ini memungkinkan para insinyur untuk mengembangkan sepenuhnya teknologi baru dan mencapai tujuan baru, termasuk program Apollo yang memuncak dalam astronot mendarat di Bulan .

Transistor Solid-state

Penemuan transistor pada akhir tahun 1947 oleh William B. Shockley , John Bardeen , dan Walter Brattain dari Bell Telephone Laboratories membuka pintu untuk perangkat yang lebih kompak dan menyebabkan perkembangan sirkuit terpadu pada tahun 1958 oleh Jack Kilby dan mandiri pada tahun 1959 oleh Robert Noyce .  Dimulai pada tahun 1968, Ted Hoff dan tim di Intel Corporation menemukan komersial pertama mikroprosesor , yang meramalkan komputer pribadi . The Intel 4004 adalah prosesor empat-bit yang dirilis pada tahun 1971, tetapi pada tahun 1973 Intel 8080 , prosesor delapan-bit, membuat komputer pribadi pertama, yang Altair 8800 , mungkin. 

Subdisiplin

Rekayasa listrik memiliki banyak subdisiplin, yang paling umum yang tercantum di bawah ini. Meskipun ada insinyur listrik yang fokus secara eksklusif pada salah satu subdisiplin ini, banyak kesepakatan dengan kombinasi dari mereka. Terkadang bidang-bidang tertentu, seperti teknik elektronik dan teknik komputer , dianggap disiplin yang terpisah di kanan mereka sendiri.

Kekuatan

rekayasa Daya

Tiang listrik

Penawaran teknik listrik dengan pembangkit , transmisi dan distribusi dari listrik serta desain berbagai perangkat terkait. Ini termasuk transformer , generator listrik , motor listrik , teknik tegangan tinggi, dan elektronika daya . Di banyak daerah di dunia, pemerintah memelihara jaringan listrik disebut jaringan listrik yang menghubungkan berbagai generator bersama-sama dengan pengguna energi mereka. Pengguna membeli energi listrik dari grid, menghindari latihan mahal karena harus menghasilkan sendiri. Insinyur listrik dapat bekerja pada desain dan pemeliharaan jaringan listrik serta sistem kekuasaan yang terhubung ke dalamnya. Sistem seperti ini disebut sistem tenaga on-grid dan dapat menyediakan jaringan dengan tambahan daya, menarik daya dari grid atau melakukan keduanya. Insinyur listrik juga dapat bekerja pada sistem yang tidak terhubung ke grid, yang disebut sistem tenaga off-grid, yang dalam beberapa kasus yang lebih baik untuk on-grid sistem. Masa depan meliputi sistem tenaga satelit yang dikendalikan, dengan umpan balik secara real time untuk mencegah lonjakan listrik dan mencegah pemadaman.

Kontrol

Kontrol engineering

Sistem kontrol memainkan peran penting dalam penerbangan ruang angkasa .

Teknik kontrol berfokus pada pemodelan dari beragam sistem dinamis dan desain kontroler yang akan menyebabkan sistem ini untuk berperilaku dengan cara yang diinginkan. Untuk melaksanakan pengendali seperti insinyur listrik dapat menggunakan sirkuit listrik , prosesor sinyal digital , mikrokontroler dan PLC (Programmable Logic Controller). rekayasa Kontrol memiliki berbagai aplikasi dari penerbangan dan propulsi sistem pesawat komersial dengan cruise control hadir dalam banyak modern mobil .Ini juga memainkan peran penting dalam otomasi industri .
Insinyur kontrol sering memanfaatkan umpan balik ketika merancang sistem kontrol . Sebagai contoh, dalam sebuah mobil dengan cruise control kendaraan kecepatan secara terus-menerus dipantau dan makan kembali ke sistem yang menyesuaikan motor listrik keluaran sesuai. Dimana ada umpan balik reguler, teori kontrol dapat digunakan untuk menentukan bagaimana sistem merespon umpan balik tersebut. 

Elektronik

rekayasa Elektronik

Komponen elektronik

Rekayasa elektronik melibatkan desain dan pengujian sirkuit elektronik yang menggunakan sifat-sifat komponen seperti resistor , kapasitor , induktor , dioda dan transistor untuk mencapai fungsi tertentu. The sirkuit disetel , yang memungkinkan pengguna dari radio untuk menyaring keluar semua tapi satu stasiun, adalah salah satu contoh dari sirkuit tersebut. Contoh lain (dari pengkondisi sinyal pneumatik) ditampilkan dalam foto yang berdekatan.
Sebelum Perang Dunia Kedua, subjek secara umum dikenal sebagai teknik radio dan pada dasarnya dibatasi untuk aspek komunikasi dan radar , radio komersial dan televisi awal .Kemudian, pasca perang tahun, sebagai perangkat konsumen mulai dikembangkan, lapangan tumbuh dengan menyertakan televisi modern, sistem audio, komputer dan mikroprosesor . Pada pertengahan-ke-akhir 1950-an, rekayasa radio jangka bertahap memberi jalan untuk nama rekayasa elektronik.
Sebelum penemuan sirkuit terpadu pada tahun 1959, sirkuit elektronik yang dibangun dari komponen diskrit yang dapat dimanipulasi oleh manusia. Ini sirkuit diskrit dikonsumsi banyak ruang dan kekuasaan dan terbatas dalam kecepatan, meskipun mereka masih umum di beberapa aplikasi. Sebaliknya, sirkuit terpadu dikemas besar nomor sering jutaan-komponen kecil listrik, terutama transistor , ke dalam sebuah chip kecil di sekitar ukuran koin . Hal ini memungkinkan untuk kuat komputer dan perangkat elektronik lainnya yang kita lihat sekarang.

Sirkuit terpadu

 
integrated circuit atau IC) adalah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika.
(bahasa Inggris:
Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor. Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8 trilyun getaran per detik terdapat 16 juta transistor, belum termasuk komponen lain. Fabrikasi yang dipakai oleh mikroprosesor adalah 60nm.
Sirkuit terpadu dimungkinkan oleh teknologi pertengahan abad ke-20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan penemuan eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum. Pengintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube-vakum sebesar-jari. Ukuran IC yang kecil, tepercaya, kecepatan "switch", konsumsi listrik rendah, produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tabung vakum.

IC di dalam sebuah sirkuit elektronik

Hanya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan dimana-mana. Radio, televisi, komputer, telepon selular, dan peralatan digital lainnya yang merupakan bagian penting dari masyarakat modern. Contohnya, sistem transportasi, internet, dll tergantung dari keberadaan alat ini. Banyak skolar percaya bahwa revolusi digital yang dibawa oleh sirkuit terpadu merupakan salah satu kejadian penting dalam sejarah umat manusia.
IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi sampai 250 kali dan digunakan pada alat elektronika seperti:
 >telepon
 >kalkulator
 >ponsel
 >radio

Penemuan

Penemuan awal sirkuit terpadu dimulai sejak tahun 1949, ketika engineer Jerman Werner Jacobi (Siemens AG) mengajukan hak paten untuk amplifying device semikonduktor dengan struktur mirip dengan struktur sirkuit terpadu yang menggunakan lima transistor yang dimuat pada sebuah substrat dalam susunan amplifier 2-tahap. Jacobi mengemukakan alat bantu pendengaran sebagai contoh tipikal aplikasi industri dari hak paten tersebut. Tetapi, tidak ada kabar mengenai pemakaian hak paten ini secara komersial.
Ide sirkuit terpadu dipikirkan oleh seorang ilmuwan radar yang bekerja untuk Royal Radar Establishment di Ministry of Defence, Geoffrey W.A. Dummer (1909–2002). Dummer mencetuskan idenya di depan publik pada the Symposium on Progress in Quality Electronic Components di Washington, D.C. pada 7 May 1952.Ia mencetuskan idenya di beberapa simposium lainnya, dan berusaha untuk membuat sirkuit seperti itu pada 1956, tetapi tanpa keberhasilan.
Ide pendahulu dari sirkuit terpadu yaitu membuat kotak persegi kecil dari keramik (wafers), dan setiap persegi memuat satu miniatur komponen. Komponen tersebut kemudian disatukan dan dihubungkan dengan kabel untuk membentuk kisi 2 atau 3 dimensi. Ide ini terlihat meyakinkan, dan pada tahun 1957 diajukan kepada US Army oleh Jack Kilby, yang menghasilkan proyek Micromodule Program (sama dengan 1951's Project Tinkertoy) yang berumur pendek. Tetapi, seiring berjalannya proyek ini, Kilby memikirkan sebuah ide lain yang sekarang dikenal sebagai sirkut terpadu.
Robert Noyce mengakui peranan Kurt Lehovec yang bekerja di Sprague Electric, dalam artikel "Microelectronics" yang ditulisnya pada Scientific American, September 1977, Volume 23, Number 3, pp. 63–9, untuk prinsip isolasi sambungan p-n, yang disebabkan oleh sambungan p-n yang di-bias (dioda), sebagai komponen dasar sirkuit terpadu.
Kilby yang baru dipekerjakan oleh Texas Instruments menuliskan idenya tentang sirkuit terpadu pada Juli 1958, dan kemudian sukses membuat sebuah sirkuit terpadu yang dapat bekerja pada 12 September 1958. In his patent application of 6 February 1959, Kilby described his new device as “a body of semiconductor material ... where in all the components of the electronic circuit are completely integrated.”Penemuan baru ini pertama kali digunakan oleh US Air Force
Kilby dihargai Nobel Prize pada tahun 2000 di bidang Fisika untuk peranannya dalam penemuan sirkuit terpadu. Kilby's work was named an IEEE Milestone in 2009.
Noyce juga memikirkan ide mengenai sirkuit terpadu setengah tahun lambat setelah Kilby. Chip yang dibuatnya dapat menangani beberapa masalah praktikal yang tidak dapat ditangani oleh chip oleh Kilby. Chip oleh Noyce dibuat di Fairchild Semiconductor, menggunakan material silikon, sedangkan chip oleh Kilby menggunakan material germanium.
Fairchild Semiconductor juga adalah asal teknologi sirkuit terpadu menggunakan silikon dengan self-aligned gate, yang merupakan dasar dari teknologi CMOS yang digunakan di hampir semua chip komputer saat ini. Tekhnologi self-aligned gate ini dikembangkan oleh fisikawan Italia Federico Faggin pada tahun 1968. Ia kemudian pindah ke Intel untuk mengembangkan Central Processing Unit (CPU) pertama dalam sebuah chip (Intel 4004), yang kemudian membawanya pada penghargaan National Medal of Technology and Innovation pada tahun 2010.
                                                                                                                                       

Ilmu, rekayasa, dan teknologi

Perbedaan antara ilmu, rekayasa, dan teknologi tidaklah selalu jelas. Ilmu adalah penyelidikan bernalar atau pengkajian fenomena, ditujukan untuk menemukan prinsip-prinsip yang melekat di antara unsur-unsur dunia fenomenal dengan membekerjakan teknik-teknik formal seperti metode ilmiah.Teknologi tidak mesti hasil ilmu semata-mata, oleh karena teknologi harus memenuhi persyaratan seperti utilitas, kebergunaan, dan keselamatan.
Rekayasa adalah proses berorientasi tujuan dari perancangan dan pembuatan peralatan dan sistem untuk mengeksploitasi fenomena alam dalam konteks praktis bagi manusia, seringkali (tetapi tidak selalu) menggunakan hasil-hasil dan teknik-teknik dari ilmu. Pengembangan teknologi dapat dilukiskan pada banyak ranah pengetahuan, termasuk pengetahuan ilmiah, rekayasa, matematika, linguistika, dan sejarah, guna mencapai suatu hasil yang praktis.
Teknologi seringkali merupakan konsekuensi dari ilmu dan rekayasa — meskipun teknologi sebagai kegiatan manusia seringkali justru mendahului kedua-dua ranah tersebut. Misalnya, ilmu dapat mengkaji aliran elektron di dalam penghantar listrik, dengan menggunakan peralatan dan pengetahuan yang telah ada sebelumnya. Pengetahuan yang baru ditemukan ini kemudian dapat digunakan oleh para insinyur dan teknisi untuk menciptakan peralatan dan mesin-mesin baru, seperti semikonduktor, komputer, dan bentuk-bentuk teknologi tingkat lanjut lainnya. Dalam cara pandang seperti ini, para ilmuwan dan rekayasawan kedua-duanya dapat dipandang sebagai "teknolog"; ketiga-tiga ranah ini seringkali dapat dipandang sebagai satu untuk tujuan penelitian dan referensi.
Hubungan pasti antara ilmu dan teknologi secara khusus telah diperdebatkan oleh para ilmuwan, sejarawan, dan pembuat kebijakan pada penghujung abad ke-20, sebagiannya karena debat dapat mengabarkan pembiayaan ilmu dasar dan ilmu terapan. Dalam kebangkitan setelah Perang Dunia II, misalnya, di Amerika Serikat terdapat anggapan yang meluas bahwa teknologi hanyalah "ilmu terapan" dan untuk mendanai ilmu dasar adalah dengan cara menuai hasil-hasil teknologi pada waktunya. Artikulasi filsafat ini dapat ditemukan secara eksplisit di dalam risalah yang ditulis Vannevar Bush mengenai kebijakan ilmu pascaperang, Science—The Endless Frontier: "Produk-baru, industri baru, dan lebih banyak lapangan kerja memerlukan tambahan pengetahuan sinambung akan hukum-hukum alam... Pengetahuan baru yang esensial ini dapat diperoleh hanya melalui penelitian ilmiah dasar." Tetapi, pada akhir dasawarsa 1960-an, pandangan ini muncul dilatarbelakangi oleh serangan langsung, memimpin ke arah berbagai inisiatif untuk mendanai ilmu untuk tujuan tertentu (inisiatif-inisiatif ini ditolak oleh komunitas ilmiah). Isu tersebut masih diperdebatkan meskipun sebagian besar analis menolak model bahwa teknologi hanyalah hasil dari penelitian ilmiah.

Sejarah

Perkembangan teknologi berlangsung secara evolutif. Sejak zaman Romawi Kuno pemikiran dan hasil kebudayaan telah nampak berorientasi menuju bidang teknologi.
Secara etimologis, akar kata teknologi adalah "techne" yang berarti serangkaian prinsip atau metode rasional yang berkaitan dengan pembuatan suatu objek, atau kecakapan tertentu, atau pengetahuan tentang prinsip-prinsip atau metode dan seni. Istilah teknologi sendiri untuk pertama kali dipakai oleh Philips pada tahun 1706 dalam sebuah buku berjudul Teknologi: Diskripsi Tentang Seni-Seni, Khususnya Mesin (Technology: A Description Of The Arts, Especially The Mechanical).

Kemajuan

Tak dapat dipungkiri jika kemajuan teknologi masa kini berkembang sangat pesat. Hal ini dapat dibuktikan dengan banyaknya inovasi-inovasi yang telah dibuat di dunia ini. Dari hingga yang sederhana, hingga yang menghebohkan dunia.
Sebenarnya Teknologi sudah ada sejak zaman dahulu, yaitu zaman romawi kuno. Perkembangan teknologi berkembang secara drastis dan terus berevolusi hingga sekarang. Hingga menciptakan obyek-obyek, teknik yang dapat membantu manusia dalam pengerjaan sesuatu lebih efisien dan cepat. Salah satunya adalah seperti yang ada di Indonesia, yaitu fenomena mobil esemka yang diciptakan beberapa sekolah di Solo. Telah membuat inovasi mobil Nasional untuk Indonesia. Selain itu juga, ada di Sidoarjo yang memproduksi kapal laut untuk kebutuhan melaut.
Dalam bentuk yang paling sederhana, kemajuan teknologi dihasilkan dari pengembangan cara-cara lama atau penemuan metode baru dalam menyelesaikan tugas-tugas tradisional seperti bercocok tanam, membuat baju, atau membangun rumah.
Ada tiga klasifikasi dasar dari kemajuan teknologi yaitu :

• Kemajuan teknologi yang bersifat netral (bahasa Inggris: neutral technological progress)
  Terjadi bila tingkat pengeluaran (output) lebih tinggi dicapai dengan kuantitas dan kombinasi faktor-faktor pemasukan (input) yang sama.
• Kemajuan teknologi yang hemat tenaga kerja (bahasa Inggris: labor-saving technological progress)
  Kemajuan teknologi yang terjadi sejak akhir abad kesembilan belas banyak ditandai oleh meningkatnya secara cepat teknologi yang hemat tenaga kerja dalam memproduksi sesuatu mulai dari kacang-kacangan sampai sepeda hingga jembatan.
• Kemajuan teknologi yang hemat modal (bahasa Inggris: capital-saving technological progress)
  Fenomena yang relatif langka. Hal ini terutama disebabkan karena hampir semua riset teknologi dan ilmu pengetahuan di dunia dilakukan di negara-negara maju, yang lebih ditujukan untuk menghemat tenaga kerja, bukan modalnya.

Pengalaman di berbagai negara berkembang menunjukan bahwa adanya campur tangan langsung secara berlebihan, terutama berupa peraturan pemerintah yang terlampau ketat, dalam pasar teknologi asing justru menghambat arus teknologi asing ke negara-negara berkembang.
Kemajuan teknologi memang sangat penting untuk kehidupan manusia zaman sekarang. Karena teknologi adalah salah satu penunjang kemajuan manusia. Di banyak belahan masyarakat, teknologi telah membantu memperbaiki ekonomi, pangan, komputer, dan masih banyak lagi.
Di lain pihak suatu kebijaksanaan 'pintu yang lama sekali terbuka' terhadap arus teknologi asing, terutama dalam bentuk penanaman modal asing (PMA), justru menghambat kemandirian yang lebih besar dalam proses pengembangan kemampuan teknologi negara berkembang karena ketergantungan yang terlampau besar pada pihak investor asing, karena merekalah yang melakukan segala upaya teknologi yang sulit dan rumit.
Ini menjadi bukti bahwa memang teknologi sudah menjadi kebutuhan dan merata di setiap sektor kehidupan manusia. Terlebih setelah adanya penemuan komputer dan laptop, yang sekarang hampir semua pekerjaan manusia memiliki hubungan dengan komputer ataupun laptop. Sehingga pantas jika komputer adalah penemuan yang paling mutakhir dan yang paling berpengaruh pada kehidupan manusia.

Berkawan dengan listrik

Aliran listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negatif. Dengan listrik arus searah jika kita memegang hanya kabel positif (tapi tidak memegang kabel negatif), listrik tidak akan mengalir ke tubuh kita (kita tidak terkena strum). Demikian pula jika kita hanya memegang saluran negatif.
Dengan listrik arus bolak-balik, Listrik bisa juga mengalir ke bumi (atau lantai rumah). Hal ini disebabkan oleh sistem perlistrikan yang menggunakan bumi sebagai acuan tegangan netral (ground). Acuan ini, yang biasanya di pasang di dua tempat (satu di ground di tiang listrik dan satu lagi di ground di rumah). Karena itu jika kita memegang sumber listrik dan kaki kita menginjak bumi atau tangan kita menyentuh dinding, perbedaan tegangan antara kabel listrik di tangan dengan tegangan di kaki (ground), membuat listrik mengalir dari tangan ke kaki sehingga kita akan mengalami kejutan listrik ("terkena strum").
Daya listrik dapat disimpan, misalnya pada sebuah aki atau batere. Listrik yang kecil, misalnya yang tersimpan dalam batere, tidak akan memberi efek setrum pada tubuh. Pada aki mobil yang besar, biasanya ada sedikit efek setrum, meskipun tidak terlalu besar dan berbahaya. Listrik mengalir dari kutub positif batere/aki ke kutub negatif.
Sistem listrik yang masuk ke rumah kita, jika menggunakan sistem listrik 1 fase, biasanya terdiri atas 3 kabel:
Pertama adalah kabel fase (berwarna merah/hitam/kuning) yang merupakan sumber listrik bolak-balik (fase positif dan fase negatif berbolak-balik terus menerus). Kabel ini adalah kabel yang membawa tegangan dari pembangkit tenaga listrik (PLN misalnya); kabel ini biasanya dinamakan kabel panas (hot), dapat dibandingkan seperti kutub positif pada sistem listrik arus searah (walaupun secara fisika adalah tidak tepat).
Kedua adalah kabel netral (berwarna biru). Kabel ini pada dasarnya adalah kabel acuan tegangan nol, yang disambungkan ke tanah di pembangkit tenaga listrik, pada titik-titik tertentu (pada tiang listrik) jaringan listrik dipasang kabel netral ini untuk disambungkan ke ground terutama pada trafo penurun tegangan dari saluran tegangan tinggi tiga jalur menjadi tiga jalur fase ditambah jalur ground (empat jalur) yang akan disalurkan kerumah-rumah atau kelainnya.
Untuk mengatasi kebocoran (induksi) listrik dari peralatan tiap rumah dipasang kabel tanah atau ground (berwarna hijau-kuning) dihubungkan dengan logam (elektroda) yang ditancapkan ke tanah untuk disatukan dengan saluran kabel netral dari jala listrik dipasang pada jarak terdekat dengan alat meteran listrik atau dekat dengan sikring.
Dalam kejadian-kejadian badai listrik luar angkasa (space electrical storm) yang besar, ada kemungkinan arus akan mengalir dari acuan tanah yang satu ke acuan tanah lain yang jauh letaknya. Fenomena alami ini bisa memicu kejadian mati lampu berskala besar.
Ketiga adalah kabel tanah atau Ground (berwarna hijau-kuning). Kabel ini adalah acuan nol di lokasi pemakai, yang disambungkan ke tanah (ground) di rumah pemakai, kabel ini benar-benar berasal dari logam yang ditanam di tanah di rumah kita, kabel ini merupakan kabel pengamanan yang disambungkan ke badan (chassis) alat2 listrik di rumah untuk memastikan bahwa pemakai alat tersebut tidak akan mengalami kejutan listrik.
Kabel ketiga ini jarang dipasang di rumah-rumah penduduk, pastikan teknisi (instalatir) listrik anda memasang kabel tanah (ground) pada sistem listrik di rumah. Pemasang ini penting, karena merupakan syarat mutlak bagi keselamatan anda dari bahaya kejutan listrik yang bisa berakibat fatal dan juga beberapa alat-alat listrik yang sensitif tidak akan bekerja dengan baik jika ada induksi listrik yang muncul di chassisnya (misalnya karena efek arus Eddy).