电气工程师作为一种专业技术人员，必须掌握广泛的知识，以满足日益复杂的电气系统设计和维护的需求。下面将从多个方面阐述电气工程师必须掌握的知识。

电气工程师必须具备扎实的电路理论知识。电路理论是电气工程的基础，掌握电路理论可以帮助工程师分析和解决各种电路问题。电气工程师需要了解电流、电压、电阻等基本概念，掌握欧姆定律、基尔霍夫定律和电路分析方法等。工程师还需要了解各种电路元件的特性和使用方法，如电阻、电容、电感等。电路理论知识的掌握对于电气工程师的工作至关重要。

电气工程师还需要熟悉电气设备和系统的设计与运行。电气工程师需要了解各种电气设备的原理和工作方式，如发电机、变压器、电动机等。他们还需要了解电力系统的组成和运行原理，包括输电线路、变电站、配电系统等。对于电气系统的设计和运行，电气工程师需要掌握电气负荷计算、短路计算、保护装置选择等知识。只有熟悉电气设备和系统，电气工程师才能有效地进行设计和维护工作。

电气工程师还需要了解自动控制系统的原理和方法。自动控制是电气工程的重要应用领域之一，电气工程师需要了解控制系统的基本原理，如反馈控制、PID控制等。他们还需要了解各种传感器和执行器的原理和使用方法，如温度传感器、压力传感器、电动阀门等。掌握自动控制系统的知识可以帮助电气工程师设计和优化控制系统，提高系统的性能和可靠性。

电气工程师还需要了解电气安全和电气法规。电气安全是电气工程的重要方面，电气工程师需要了解电气安全的基本原理和方法，如接地系统设计、绝缘配合等。他们还需要了解国家和地区的电气法规，如电气安全法规、电气标准等。掌握电气安全和电气法规的知识可以帮助电气工程师确保电气系统的安全性和合规性。

电气工程师必须掌握电路理论、电气设备和系统的设计与运行、自动控制系统的原理和方法，以及电气安全和电气法规等知识。这些知识是电气工程师进行设计和维护工作的基础，只有全面掌握这些知识，电气工程师才能在电气领域中发挥出更大的作用。

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