Los árabes fueron probablemente los primeros en comprender la naturaleza del rayo. Es posible que también hayan reconocido otras fuentes de electricidad antes que otros grupos. Ya en el siglo XV, los árabes crearon la palabra árabe "raad" para "relámpago" y usaron esta palabra para referirse a los torpedos.
En las culturas antiguas de la región mediterránea, existen registros escritos antiguos de que frotar varillas de ámbar con pelo de gato atraía plumas y otras sustancias. Alrededor del 600 a. C., Tales, 640-546 a. C. El antiguo filósofo griego c) hizo una serie de observaciones sobre la electricidad estática. Basándose en estas observaciones, creía que la fricción causaba que el ámbar se magnetizara. Esto es muy diferente a las propiedades de minerales como la magnetita; la magnetita es naturalmente magnética. Tales estaba equivocado. Pero más tarde, la ciencia confirmaría la estrecha relación entre magnetismo y electricidad. En el siglo XVIII, Occidente comenzó a explorar diversos fenómenos de la electricidad.
En 1732, el científico estadounidense Benjamin Franklin (1706 ~ 1790) creía que la electricidad era un fluido ingrávido que existía en todos los objetos. Cuando un objeto adquiere más electricidad de lo normal se dice que está cargado positivamente; si recibe menos de la cantidad normal, se dice que está cargado negativamente. La llamada "descarga" es el proceso de corriente positiva a carga negativa (especificada artificialmente). La teoría no era del todo correcta, pero los nombres de cargas positivas y negativas se mantuvieron. El concepto de "electricidad" en este período era una propuesta material. Franklin hizo muchos experimentos y propuso por primera vez el concepto de corriente eléctrica. De hecho, la afirmación de Franklin puede explicar satisfactoriamente algunos fenómenos eléctricos de aquella época, pero la comprensión de la naturaleza de la electricidad es contraria a nuestro punto de vista, es decir, cuando dos objetos se frotan entre sí, son precisamente los electrones cargados negativamente los que tienden a mover.
En 1752, propuso el experimento de la cometa (se dice que no hay evidencia real de que Franklin hubiera hecho tal experimento). En experimentos, otros científicos pusieron una cometa que contenía una llave en la nube, y un alambre de metal mojado por la lluvia indujo rayos en el aire entre sus dedos y la llave, demostrando que los rayos en el aire eran lo mismo que la electricidad en el suelo. Posteriormente, basándose en este principio, inventó el pararrayos.
Franklin pidió a otros que hicieran muchos experimentos, revelando aún más la naturaleza de la electricidad y proponiendo el término corriente. Otra contribución importante de Franklin a la electricidad fue diseñar el famoso experimento de cometas de 1752 para "capturar la electricidad en el cielo", demostrando que los relámpagos en el cielo y la electricidad en la tierra son la misma cosa. Los científicos utilizan alambre de metal para colocar una cometa grande en las nubes. Hay una cuerda conectada al extremo inferior del cable y un manojo de llaves cuelgan del cable. En ese momento, Franklin sostuvo la cuerda con una mano y tocó suavemente la llave con la otra. El científico inmediatamente sintió una violenta descarga eléctrica (descarga eléctrica) y vio aparecer pequeñas chispas entre su dedo y la llave. Además, la mano del científico rebotó. Este experimento demostró que el alambre metálico de una cometa empapado de lluvia se convertía en conductor, induciendo una carga de rayo en el aire entre el dedo y la tecla. Este fue un evento sensacional en ese momento. Un año después, Franklin resumió y fabricó el primer pararrayos del mundo.
El estudio de los fenómenos actuales es de gran importancia para el estudio en profundidad de los fenómenos eléctricos y electromagnéticos por parte de las personas. El profesor de anatomía italiano Galvani (1737-1798) fue el primero en iniciar esta investigación. El descubrimiento de Galvani se originó a partir de un fenómeno de rayos muy común en 1780. Un rayo provocó que las ancas de una rana convulsionaran sobre una mesa en la sala de disección de Galvani, donde se colocaron alicates y pinzas. Su actitud científica rigurosa le impidió abandonar la investigación sobre este extraño fenómeno "accidental". Pasó 12 años estudiando los efectos eléctricos de los movimientos musculares como las ancas de rana. Finalmente, descubrió que si se ponen nervios y músculos en contacto con dos metales diferentes (como alambre de cobre y alambre de hierro), las ancas de la rana sufrirán espasmos. Este fenómeno ocurre en los bucles actuales. Sin embargo, Galvani aún no tiene respuesta sobre la causa de este fenómeno actual. Creía que los espasmos de las ancas de rana eran una manifestación de la "electricidad animal" y que el circuito compuesto por cables metálicos era sólo un circuito de descarga.
Las opiniones de Galvani causaron gran repercusión en la comunidad científica de la época. Sin embargo, otro científico italiano, Volta (1745 ~ 1827), no estuvo de acuerdo con la opinión de Galvani. Creía que la electricidad existía en los metales, no en los músculos. Dos opiniones aparentemente diferentes han causado controversia en la comunidad científica, dividiendo a la comunidad científica en dos facciones. En 1799, el científico italiano Volta utilizó un trapo húmedo que contenía agua salada entre placas circulares de plata y zinc y las apiló en un cilindro para crear la batería más antigua del mundo, la batería Volta. En la primavera de 1800, Volta publicó un artículo sobre la batería voltaica en la Royal Society.
En 1821, un inglés llamado Faraday completó un importante invento eléctrico. Dos años antes, Oersted había descubierto que si había una corriente eléctrica en un circuito, la aguja magnética de una brújula ordinaria se desviaría cerca de ella. Faraday se inspiró para pensar que si el imán estaba fijo, la bobina podría moverse. Partiendo de esta idea, logró inventar un dispositivo sencillo. En este dispositivo, el cable gira alrededor del imán siempre que fluya corriente a través de él. De hecho, Faraday inventó el primer motor, el primer dispositivo que utilizaba corriente eléctrica para mover un objeto. Aunque este dispositivo es simple, es el antepasado de todos los motores eléctricos del mundo actual.
En 1831, Faraday fabricó el primer generador del mundo. Descubrió que cuando el primer imán pasaba por un circuito cerrado, se generaba una corriente en el circuito. Este efecto se llama inducción electromagnética. La ley de inducción electromagnética de Faraday generalmente se considera una de sus mayores contribuciones.
En 1866, Siemens de Alemania construyó el primer generador industrial del mundo. De la materia al campo eléctrico
En 1600, el inglés William Gilbert (1544-1603) inventó el electroscopio, que proporcionó una base experimental para que posteriores estudios de la electricidad. En 1660, Otto von Guerick (1602-1686) fabricó un motor de arranque por fricción.
La electricidad comenzó a desarrollarse en el siglo XVIII. JB Priestley (1767) y Coulomb (c. a. Coulomb 1736-1806) descubrieron la ley de que la fuerza entre cargas electrostáticas es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, sentando las bases de la electrostática.
En 1800, el italiano Volt (A.Voult) sumergió láminas de cobre y zinc en agua salada, las conectó con cables y fabricó la primera batería. Proporcionó la primera fuente de energía continua y se le conoce como el antepasado de la batería moderna. En 1831, M. Faraday de Inglaterra demostró la generación de corriente inducida mediante cambios en los efectos del campo magnético. En 1851 propuso el concepto de líneas eléctricas físicas. Ésta fue la primera vez que se hizo hincapié en el concepto de transferencia de carga a un campo eléctrico.
Campos eléctricos y campos magnéticos
En 1865, J. C. Maxwell de Escocia propuso la fórmula matemática de la teoría del campo electromagnético y proporcionó el concepto de corriente de desplazamiento. Los cambios en el campo magnético pueden producir un campo eléctrico y los cambios en el campo eléctrico pueden producir un campo magnético. Maxwell predijo la existencia de radiación electromagnética y, en 1887, H. Hertz demostró tales ondas electromagnéticas. Como resultado, Maxwell integró la electricidad y el magnetismo en una teoría y demostró que la luz es una onda electromagnética.
El desarrollo de la teoría electromagnética de Maxwell también explicó los fenómenos microscópicos, señalando la existencia de cargas divididas en lugar de continuidad. En 1895, H.A. Lorentz planteó la hipótesis de que estas cargas divididas eran electrones, cuyos efectos estaban determinados por el campo electromagnético de las ecuaciones electromagnéticas de Maxwell. En 1897, el británico J.J. Thompson confirmó que la naturaleza electrónica de estos electrones estaba cargada negativamente.
En 1898, W. Wien observó la desviación de los rayos anódicos y descubrió la existencia de partículas cargadas positivamente.
De las partículas a lo cuántico
El ser humano siempre ha utilizado partículas y ondas que existen en la naturaleza para describir el mundo de la "electricidad". En el siglo XIX, el surgimiento de la teoría cuántica puso a prueba el mundo de partículas originalmente construido. El "principio de incertidumbre" de Werner Heisenberg sostiene que la velocidad y la posición de una partícula no se pueden medir al mismo tiempo; los electrones ya no son partículas contables; no se mueven en una órbita fija;
En 1923, Louis de Broglie propuso que las partículas diminutas tienen partículas y fluctuaciones cuando se mueven, lo que se denomina "dualidad onda-partícula", mientras que Erwin Schrödinger utilizó métodos matemáticos para describir el comportamiento de los electrones. Los electrones en el espacio se obtienen utilizando el modelo de mecánica ondulatoria. Según el principio de incertidumbre de Heisenberg, no podemos medirlo con precisión. En el modelo del átomo de hidrógeno de Niels Bohr, el radio de movimiento de los electrones del átomo en estado fundamental es la posición con mayor probabilidad de que aparezcan electrones en el modelo de mecánica ondulatoria.
Con el desarrollo de la ciencia, la gente va comprendiendo que los valores numéricos que se obtienen de la cantidad física de electricidad son discontinuos, y las leyes que reflejan son estadísticas.