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清华大学电机工程与应用电子技术系(简称电机系)原名电机工程系，成立于1932 年秋。建系之初，系主任由工学院院长顾毓琇兼任。第一年由外系转来二年级学生七人，招收一年级新生31人。1934年秋确定为电力和电讯两个组，并动工兴建电机工程馆，1935年落成。这时期全系学生最多时共103人，1935年度第一届毕业生3人，1935～1937年的三年中毕业生总数为27人。
1937年七七事变后，电机系随校南迁，先立长沙组成长沙临时大学，后于1938年1月再迁往昆明，1938年5月在昆明成立了西南联合大学。联大电机系 1939年附设了电讯专修科，学制为两年，培养了抗战时期急需的电讯人才。联大电机系造就了大批人才。很多人在新中国建立后担任中科院学部委员、研究员、教授、各部委和厂矿负责人，成为知名专家。在海外也有不少校友取得出色的成绩，如美国最早的电子管计算机在宾夕法尼亚大学研制成功，就有陈同章校友的重要贡献。
随着科学技术的迅速发展，电子、计算机、信息技术等新兴学科对传统电工学科的交叉渗透，使电工学科各个专业具有更广泛的共同基础，并且专业界限变得模糊。另一方面，社会主义市场经济的发展也需要具有更宽专业口径的***电工学科的人才。为些，自80年代初开始，电机系就不断进行专业改造，并于1989年正式将原电力系统自动化、高电压技术、电机三个专业全并为一个宽口径的" 电气工程及其自动化" 专业，得到了国家教委的认可，列入了全国专业推荐目录。
此外，为了适应我国以经济建设为中心的形势，适应在生产、科研和教育第一线广大科技工作者知识更新的需要，电机系积极开展大学后继续教育。例如，受当时水利电力部的委托，1985年电机系连续举办了五期电力设计院院长、总工程师修研班，共有168名参加学习。从1988年起，又连续开办了电力系统调度员研讨班共4期，电力系统调度科科长1期，共有130人参加学习。从1995年起，又在全校中率先举办研究生课程进修班，每期学习一年，其中一部分学员结业后参加研究生入学考试，取得资格后直接进入了工程硕士论文工作。此外，电机系还与西门子公司合作举办多次灵活交流输电高级研讨班，与中电联合作举办系列电力系统新技术讲习班等等，为经济建设主战场服务。
80年代初以来，电机系的科学研究有很大的发展。以科研方向为基础的科研组成为科研活动的细胞，在电机系的科研迅速发展中起到了重要的作用。在此基础上，80年代未电机系与热能系开始筹建" 电力系统及发电设备控制和仿真" 国家重点室，1995年10月建成，通过了国家的验收。1999年，电机系还与自动化系、核研院、微电子所等单位共建了" 电力电子工程研究中心" .
根据电机系学科结构和发展的需要，1988年电机系系名改为" 电机工程与应用电子技术系" 。
