電気工学および電子工学のエンジニアは、一般的に電気・電子工学を専攻とする学位を取得しています。こうした学位取得のための修業期間は通常3~4年で、大学によって工学士、理学士、応用科学士などの学位が授与されます。
学位取得には通常、物理学、数学、プロジェクト管理、および電気・電子工学の特定のトピックを網羅する科目が含まれます。当初、これらのトピックは電気工学のサブフィールドのほとんど、あるいはすべてを網羅します。その後、学生は学位取得の終盤で、1つまたは複数のサブフィールドを専門とすることを選択します。ほとんどの国では、工学の学士号は資格取得への第一歩であり、学位プログラム自体が専門機関によって認定されています。認定された学位プログラムを修了した後、エンジニアは認定を受ける前に、さまざまな要件(実務経験要件を含む)を満たす必要があります。認定されると、エンジニアは、プロフェッショナルエンジニア(米国およびカナダ)、チャータードエンジニア(英国、アイルランド、インド、パキスタン、南アフリカ、ジンバブエ)、チャータードプロフェッショナルエンジニア(オーストラリア)、または欧州エンジニア(欧州連合の多くの国)の称号が与えられます。
電気工学の学位取得を目指す学生は、工学修士、工学博士、または工学士号などの大学院課程に進むこともできます。修士号と工学士号は、研究、講義、またはその両方を組み合わせたものから構成されます。工学博士号は研究要素がかなり多く、学術界への入り口とみなされることが多いです。英国やその他のヨーロッパ諸国では、工学修士号は、工学学士号よりもやや期間の長い学部課程とみなされることがよくあります。
電磁気学と回路理論を除けば、カリキュラムに含まれるその他の項目は電子工学コース特有のものです。電気工学コースには、機械、発電、配電などの専門分野があります。なお、以下のリストには、各学年の学習内容に含まれる大量の数学(最終学年を除く)は含まれていません。
ベクトル解析の要素:発散と回転、ガウスの定理とストークスの定理、マクスウェル方程式:微分形式と積分形式。波動方程式、ポインティングベクトル。平面波:様々な媒質における伝搬、反射と屈折、位相速度と群速度、表皮深さ。伝送線路:特性インピーダンス、インピーダンス変換、スミスチャート、インピーダンス整合、パルス励起。導波管:矩形導波管のモード、境界条件、カットオフ周波数、分散関係。アンテナ:ダイポールアンテナ、アンテナアレイ、放射パターン、相反定理、アンテナ利得。電気に関するその他の基礎知識も学習する必要がある。
ネットワークグラフ:グラフに関連付けられた行列。接続行列、基本カットセット行列、基本回路行列。解法:節点解析とメッシュ解析。ネットワーク定理:重ね合わせの原理、テブナンとノートンの最大電力伝送定理、Y-Δ変換。フェーザを用いた定常状態正弦波解析。線形定数係数微分方程式。単純なRLC回路の時間領域解析、ラプラス変換を用いたネットワーク方程式の解法:RLC回路の周波数領域解析。2ポートネットワークパラメータ:駆動点と伝達関数。状態方程式。
電子デバイス:シリコンのエネルギーバンド、真性シリコンと不純物シリコン。シリコンにおけるキャリア輸送:拡散電流、ドリフト電流、移動度、抵抗率。キャリアの生成と再結合。pn接合ダイオード、ツェナーダイオード、トンネルダイオード、BJT、 JFET、MOSキャパシタ、 MOSFET、LED、pInおよびアバランシェフォトダイオード、レーザー。デバイス技術:集積回路製造プロセス、酸化、拡散、イオン注入、フォトリソグラフィ、nタブ、pタブ、ツインタブCMOSプロセス。
アナログ回路:ダイオード、 BJT、 JFET、 MOSFETの等価回路(大信号および小信号)、単純なダイオード回路、クリッピング、クランピング、整流。トランジスタおよびFETアンプのバイアスとバイアス安定性。アンプ:単段および多段、差動、演算、フィードバック、電力。アンプの解析、アンプの周波数応答。単純なオペアンプ回路。フィルタ。正弦波発振器、発振条件、単一トランジスタおよびオペアンプ構成。関数発生器および波形整形回路。電源。
デジタル回路:ブール代数、ブール関数の最小化、論理ゲート、デジタルICファミリ( DTL、 TTL、 ECL、MOS、 CMOS)。組み合わせ回路:算術回路、コードコンバータ、マルチプレクサ、デコーダ。順序回路:ラッチとフリップフロップ、カウンタとシフトレジスタ。サンプルホールド回路、 ADC、DAC。半導体メモリ。マイクロプロセッサ(8085):アーキテクチャ、プログラミング、メモリ、I/Oインターフェース。
ラプラス変換、連続時間および離散時間フーリエ級数、連続時間および離散時間フーリエ変換、z変換の定義と性質。サンプリング定理。線形時不変システム:定義と性質、因果律、安定性、インパルス応答、畳み込み、極と零点、周波数応答、群遅延、位相遅延。LTIシステムによる信号伝送。ランダム信号とノイズ:確率、確率変数、確率密度関数、自己相関、パワースペクトル密度。
制御システムの構成要素、ブロック図による説明、ブロック図の簡略化。開ループシステムと閉ループ(フィードバック)システム、およびこれらのシステムの安定性解析。信号フローグラフと、システムの伝達関数を決定する際のその使用法。LTI制御システムの過渡状態および定常状態解析、周波数応答。LTI制御システム解析のためのツールとテクニック:根軌跡、ラウス・フルヴィッツの安定判別法、ボード線図とナイキスト線図。制御システムの補償器:進み補償と遅れ補償の要素、比例積分微分制御の要素。LTI制御システムの状態変数表現と状態方程式の解法。
通信システム:振幅変調および角度変調・復調システム、これらの動作のスペクトル解析、スーパーヘテロダイン受信機、ハードウェア要素、アナログ通信システムの実現、低雑音条件下における振幅変調(AM)および周波数変調(FM)の信号対雑音比の計算。デジタル通信システム:パルス符号変調、差動パルス符号変調、デルタ変調、デジタル変調方式(振幅、位相、周波数シフトキーイング方式)、整合フィルタ受信機、これらの方式の帯域幅の考慮および誤り確率の計算。
資格認定のメリットは地域によって異なります。例えば、米国とカナダでは、「免許を持つ技術者のみが、公共および民間の顧客に対する技術業務に印鑑を押印できる」と定められています。この要件は、ケベック州の技術者法など、州および地方の法律によって強制されています。オーストラリアなど他の国では、このような法律は存在しません。事実上すべての認定機関は、すべての会員が遵守すべき倫理規定を維持しており、違反した場合は除名処分となる可能性があります。このように、これらの組織は専門職の倫理基準を維持する上で重要な役割を果たしています。資格認定が業務に法的効力をほとんど、あるいは全く持たない法域であっても、技術者は契約法の対象となります。技術者の業務が失敗した場合、過失不法行為の対象となる可能性があり、極端な場合には刑事過失の罪に問われることもあります。技術者の業務は、建築基準や環境法に関する法律など、その他多くの規則や規制にも準拠しなければなりません。
電気技術者にとって重要な専門機関としては、電気電子学会(IEEE)と工学技術学会(IET)が挙げられる。前者は、世界の電気工学関連文献の30%を執筆していると主張し、世界中に36万人以上の会員を擁し、年間300以上の会議を開催している。後者は14の学術誌を発行し、世界中に12万人の会員を擁し、英国で公認技術者の資格認定を行っており、ヨーロッパ最大の専門技術者団体であると主張している。