Principaux domaines et métiers
L'une des propriétés de l'électricité est son utilité pour la transmission non seulement de l'énergie mais aussi des données. Ce sont également les premiers domaines dans lesquels l'électrotechnique s'est développée remarquablement. Aujourd'hui, en électrotechnique, les étudiants et les professionnels peuvent se spécialiser et devenir experts dans les grands domaines classiques que sont la technologie de l'énergie électrique, les télécommunications, l'électronique et la technologie d'automatisation. Bien que certains professionnels en électrotechnique se concentrent exclusivement sur un de ces domaines principaux, beaucoup s'occupent d'une combinaison de ceux-ci.
Technologie de l’énergie électrique
Sous-disciplines ou sujets classiques à l'école :
- production d'énergie électrique & technologies des centrales électriques ;
- distribution de l'énergie électrique et technologie de la haute tension ;
- théorie des lignes et technologie d'installation électrique ;
- protection et technologie de déconnexion ;
- technologie de contrôle du réseau et réseau électrique intelligent ;
- machines électriques et technique d'entraînement ;
- électronique de puissance ;
- énergies renouvelables et technologies de stockage de l'énergie.
Production et consommation de l’énergie électrique
L’électricité peut être employée pour transporter l’énergie d’un point à un autre, elle sert de vecteur énergétique. Il y a d’abord une énergie primaire, entre autres : énergie potentielle de pesanteur (centrale hydroélectrique), nucléaire, thermique(fuel, charbon, biogaz, géothermie…) ou éolien qui peut être transformée en énergie mécanique puis en énergie électrique à l'aide d'un générateur électrique(qui est le fonctionnement inverse d'un moteur). Cette transformation se fait généralement dans une centrale électrique, cependant certains particuliers avec des installations adéquates peuvent produire à petite échelle leur énergie électrique et parfois en vendre à leur fournisseur.
Les panneaux photovoltaïques constituent un cas particulier vis-à-vis des énergies ci-dessus étant donné qu'ils transforment l'énergie solaire en énergie électrique directement par effet photoélectrique, et ce, sans passer par une énergie mécanique. Néanmoins, l'énergie produite par les panneaux solaires nécessite un traitement grâce à de l'électronique de puissance pour être utilisée dans le réseau de distribution électrique.
Transport de l’énergie électrique
Sur des longues distances, pour le transport de l'énergie électrique, il faut prendre en considération l'effet d'onde, la résistance et la réactance des câbles électriques qui entraîne des pertes suivant la fréquence, la tension ou l’intensité du courant. Les pertes dues à la résistance de la ligne sont appelées « pertes par effet Joule ». Elles dépendent de la section du fil ou du câble, ainsi que de l'intensité du courant transporté. Il faut alors trouver la forme optimale du signal pour transporter l’électricité. On choisit généralement un courant alternatif à très haute tension en triphasé. Le choix d'une tension élevée permet d'abaisser l'intensité du courant et donc de réduire les pertes par effet Joule générées dans le câble durant le transport et ne servant qu'à échauffer l’atmosphère. Il faut aussi prendre en compte la proximité entre conducteurs ou avec la terre, qui génère des capacités parasites générant des pertes par interférences.
Traitement de l’énergie électrique
Le traitement de l'énergie électrique véhiculée peut se faire à des fins de gestion marchande et de sécurité : il s'agit de l'appareillage électrique, ou de la conversion d'énergie : machine électrique, transformateur électrique, électronique de puissance, en sont les principaux constituants.
Télécommunications
Sous-disciplines ou sujets classiques à l'école :
- transmission de données et technologies de la télécommunication ;
- théorie du codage et compression des données ;
- théorie des systèmes, théorie du signal électrique, traitement du signal et conversion du signal ;
- technologie haute fréquence et des micro-ondes ;
- technologie des antennes radioélectrique, technologie de la téléphonie mobile et radiocommunication, technologie des satellites de télécommunications, technologie des radars ;
- réseaux informatiques ;
- compatibilité électromagnétique (CEM) et théorie des lignes.
Électronique et microélectronique
Sous-disciplines ou sujets classiques à l'école :
- électronique analogique, électronique numérique, simulation de circuits ;
- théorie des systèmes, théorie du signal électrique, traitement du signal et conversion du signal ;
- technologie des microprocesseurs, microcontrôleur, programmation en C et langage assembleur ;
- système embarqué ;
- circuit imprimé ;
- électronique haute fréquence, compatibilité électromagnétique (CEM) ;
- électronique de puissance.
Automatisation
Sous-disciplines ou sujets classiques à l'école :
- théorie des systèmes, et cybernétique ;
- technique de régulation, Asservissement et contrôle automatique ;
- automatisation des processus ;
- liste d'instructions, blocs fonctionnels et technologie des automates programmable industriel ;
- technologie de mesure et technologie des capteurs ;
- robotique, vision artificielle et traitement d'images.
