美国电气专业研究的方向有生物工程、材料与装置、通信与网络、计算机工程、信号处理、系统控制、电子学与集成电路、光学与光子学、电力工程、电磁学、微电子机械系统。

材料补充：

美国电气专业各研究方向的学习内容：

1、生物工程：EE专业下的生物工程是EE与生物学的交叉分支，旨在运用工程原理去学习和控制生物进程，把数学和物理学的概念引入到药学和生物学中去。

2、材料与装置：EE下的材料与装置方向与物理、材料科学、化学等广泛交叉。研究的范围涵盖了半导体器件、微电子器件纳米材料。

3、通信与网络：通信技术主要包含传输接入、网络交换、移动通信、无线通信、光通信、卫星通信、支撑管理、专网通信技术。计算机网络则是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件实现网络的硬件、软件及资源共享和信息传递的系统。

4、计算机工程：计算机工程是计算机科学与EE的交叉学科，通常是用于设计计算机或大型计算机系统的工程学，主要偏向于计算机硬件方面的研究。

5、信号处理：信号处理研究的是信号在计算机控制、药物分析、电子学领域的表示、变换和运算，以及它们所包含的信息。

6、系统控制：系统控制的主要学习内容是运用数学和计算机的相关技术对系统和进程进行建模、评估和控制。通过与程序设计、运行维护、数据处理过程、硬件设备相关的可靠性控制，让系统在运动过程中根据内部和外部的变化而进行调节使系统稳定地保持或达到某种特定的状态实现其运动的目标。

7、电子学与集成电路：集成电路（Integrated Circuit, 通常简称 IC）是指将很多微电子器件电路集成在芯片上的一种高级微电子器件，通常使用硅为基础材料。

8、光学与光子学：该方向同样与物理有着非常紧密的联系，主要研究的内容涵盖光学器件，光纤通信、光网络、激光，全息摄影技术。

9、电力工程：电力工程主要是处理发电、电力传输、电力网络及相关设备的设计。这些设备包括发电机、变压器、电动机及电力电子。

10、电磁学：EE专业下的电磁学方向是与物理学交叉的一个分支。与物理学下的电学与磁学领域有着紧密关系。主要研究电磁波，电磁场以及有关电荷，带电物体的动力学以及他们的应用。

11、微电子机械系统（MEMS）：微电子机械系统（MEMS）技术是建立在微米/纳米技术基础上的21世纪前沿技术，是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。