电气工程师需要学习和掌握的知识领域非常广泛，主要包括：
电路知识与设计
电路原理，包括基尔霍夫定律等基本定理。
电路分析和计算能力。
能够设计简单到复杂的电路。
电机学
各种电机（如异步电机、同步电机）的原理、特性和应用场景。
电机选型和故障诊断。
电力系统分析与运行
电力系统的基本概念，包括发电、输电、配电等环节。
潮流计算，系统稳定性和可靠性分析。
PLC编程
可编程逻辑控制器（PLC）编程。
实现工业自动化控制过程。
CAD绘图
使用AutoCAD Electrical等软件绘制电气系统图、电路图和布线图。
故障诊断与排除
快速定位电气系统故障，如短路、过载等。
采取有效措施修复故障。
电子技术
模拟电子技术、数字电子技术。
电力电子。
自动控制
控制系统的设计和实现方法。
自动化设备的工作原理和应用场景。
计算机科学与技术
计算机硬件、软件和应用程序的开发和使用技术。
其他相关技能和知识
电工设备与电工材料。
能源应用，如节能减排技术。
电气控制与自动化。
电气布线、变压器以及发电机等设备的原理和应用。
电气照明与节能。
建筑物防雷、接地及安全。
火灾自动报警及联动控制系统。
建筑智能化。
人防地下室。
建筑电气工程施工质量验收。
电气工程师需要具备跨学科的能力和综合素质，以便于应对各种电气设备和系统，进行故障排除和维护，并能进行系统的设计和优化。此外，实际动手能力和团队协作能力也是必不可少的