雷电，是自然界所进行的大规模的放电现象。关于它的成因，今天并不难理解。两片带有异种电荷的云层，相互接近的时候，由于存在极大的电势差，致使空气电离，进行放电。极大量的电荷在极短时间内，发生中和，所以发出光和声来。那光就是闪电，声音就是雷鸣。如果云层接近地面，使地面感应带上异种电荷，当云层和地面之间的电势差达到定的程度，发生放电，就是落雷。由于短时间内释放能量很大，因而造成人畜死亡，房子倒塌。

人类一开始就要遇到雷电现象，那震耳欲聋的轰鸣和倏忽耀眼的闪光，是多么令人惊心动魄，畏惧的心理自然而生。所以古时候在无法解释的情况下，就想象出雷公电母的臆说来，甚至作为图腾崇拜。这种情况也决定了人类对雷电的注意和研究，必然开始得很早。

在我国，远在四千多年前的殷代甲骨文字中就已有了“雷”字。至于“电”字在西周的青铜器上也出现了。当然，这个“电”字并不是今天所理解的“电”的意义，而是专门指闪电而言。

我国古代对于雷电现象的观察和记载十分重视。不过，这里也有两种截然不同的态度:一种是把雷电当作上天的发怒，对人们的示警，因此就抱着诚惶诚恐的心理。

儒家的经典《论语》，要求人们遇到打雷闪电的时候，要肃立起敬，即使在夜间睡觉的时候，也必须起床，穿戴好衣冠，正襟危坐，表示虔诚的敬意。所以他们虽然对打一声雷，闪一下电，都加以记载，但都没有什么科学的价值。

另外一种态度，是把雷电作为一种自然现象加以观察，用科学的态度加以记载。《南齐书・五行志》记载，公元490年，会稽山阴恒山保林寺为雷所击，“电火烧塔下佛面，而窗户不异也”。这是个事实的记录。落雷时，地面和云层之间放电，佛面上必定刷有金粉，是一层导体，正是强大电流的通路，所以大量发热以致被熔化。窗木是绝缘体，或者不在电流的通路上，所以保持完好。

宋代科学家沈括对类似的现象记载得更加具体详细。他写道:“内侍李舜举家，曾经遭到大雷击，在他家正堂西边的房间里，雷火自窗户出来，亮晃晃地窜上屋檐。人们以为正堂已经着火焚烧，都出去躲避。雷停止后，房屋还是原样，只是墙壁和窗纸都变黑了，室里有一个木架，里面放着各种器皿，其中有镶银的漆器，上面的银全部熔化流在地上，而漆器都没有被烧焦。有一把宝刀，钢质十分坚硬，就在鞘中熔为钢水，而刀鞘依然完整。”

这段记载是十分翔实的。在落雷时，强大的电流只能在截面积不很大的通道通过，空气电离发出耀眼的光亮，并发生巨大的热量引起高温，传到墙壁和窗纸上，故被焦灼而变为黑色。木架恰好在通道上，电流经过金属的刀和漆器上的银，遂使它温度急剧升高，立即熔化。刀鞘和漆器等绝缘体，不通电流，只受到传来的热量，但因时间极为短暂，因而仍能保持原状。后来又有人见到类似的情况。

宋代庄绰在《鸡肋篇》里讲到，他在南雄任职时曾看到当地的福慧寺被雷击中，其中一尊骑着狮子的佛象也破裂了，那上面所涂的金粉都熔化掉，其他色彩却依然如故。这和上面沈括见到的“雷火熔宝剑而鞘不焚”是同一原因。所以庄绰也说，他见到的情况“与沈所书，差相符也”。

上面提到的这三条记载，其意义不但在于如实描述了雷击的景状及其后果，并且已经隐隐约约地看出了不同物质在导电方面有不同的效果。后来，明末的方以智根据这些记载得出结论:“雷火所及，金石销熔，而漆器不坏。”这初步已经有了一点关于导体和绝缘体的概括性。至于严格的导体和绝缘体的区分，在古代是无法明确的。

观察只能认识事物的表象，理论的解释才能探讨事物的本质。古代既然对雷电做了那么多观察和记录，必然对讨论它的成因提供了基础。

我国对雷电成因的探讨，从周代就开始了。那时的理论武器，主要是物质元气说基础上的阴阳学说。先秦以至汉以后的许多古书上都有这方面的记载。大概说来，都是认为雷电是阴阳两种元气相互作用而产生的。

如汉初的《淮南子》上说，“阴阳相薄为雷，激扬为电”。意思是，阴阳二气彼此相击产生雷，相互渗透则产生电。这些说法虽然包含有辩证法的因素，但总显得过份粗浅笼统，不够具体。

东汉科学家王充，对雷电作了研究，专门写了一篇叫做《雷虚篇》(见《论衡》)的论文，竭力驳斥当时流行的“雷为天怒”的无稽之谈。王充在文章中明确指出，雷与电不过是“一声一气”而已。

那什么是“气”呢？声音又是从何而来呢？

王充举出五条证据说明雷电在本质上就是一团火，所谓“雷，火也”，也就是“太阳之激气”。王充描写夏天阴阳二气的作用说，那时阳气占支配地位，阴气同它相争，结果便发生碰撞、摩擦、爆炸和激射，因此就形成雷电。

王充还用水浇火的过程来形象地说明雷电。他指出:在冶炼用的熊熊炉火之中，突然浇进一斗水，就会发生爆炸和轰鸣；天地可以看成是一个大熔炉，阳气就是火，云和雨是大量的水，水火相互作用引起了轰鸣，就是雷，被这种爆炸击中的人无疑要受伤害。这一段说明，把阴阳作用发挥得很具体，对雷电成因的解释是很有独到之处的。

唐代，人们对雷与电的关系作进一步的说明，孔颖达在《左传》“疏”里，说“电是雷光”。后来，有人还说，“雷电者，阳气也，有声名日雷，无声名日电”。在这一点上讲得最分明的是宋代的陆佃，他在《埤雅》一书中说，“电，阴阳激耀，与雷同气发而为光者也”。并且说阴阳相激，“其光为电，其声为雷”。他还用铁与石相击所产生的火星与声响去比喻电和雷。

宋代周密的《齐东野语》一书，说得更加形象，他认为阴气凝聚，阳气被包固在里面，一下子爆炸起来，结果就“光发而声随之”。对于雷电威力的巨大，朱熹有个解释，他说雷电是“阴阳之气，闭结之极，忽然迸散出”。这里着重于闭结之“极”与进散的“忽然”。

从今天的眼光看，就是说极大的能量在极短时间内的爆发，是值得注意的。明代的刘基有一段话，对雷电解释得最全面、生动。他说:

“雷者，天气之郁而激而发也，阳气团于阴，必迫，迫极而进，进而声为雷，光为电。犹火之出炮也，而物之当之者，柔为穿，刚必碎，非天之主以此物激人，而人之死者适逢之也。”

他对雷电成因的解释，基本上继承前人的说法，可是他用炮弹出膛来比喻是很形象的；指出了人之被击毙，乃是“适逢之”，并非什么天意的惩罚，是一种科学的态度。

应当指出，这些解释之中的阴阳，并不是正负电荷。在古代也根本不可能发生现代科学中的电概念。所有这些解释，也只能使我们看到阴阳理论的一些科学因素及其生命力而已。

雷电既然能够造成灾害，迷信者除了惊恐畏惧之外，就显得无能为力、无所作为了；具有科学头脑的人们却要设法对付它。在今天，避雷针已是众所周知的有效的预防设施。

根据落雷的成因可以知道，地面上特别高耸突出的物体是比较容易受到雷击的。所以，在高层建筑物或烟囱的最顶处装上ー个金属的尖端，以粗导线引到地下，和大地相联结，就构成了避雷针。它所根据的原理是尖端放电。就是说，一个带电体，电荷总是密集在尖端，因此也比较容易逸出。当带电云层逐渐接近地面，因静电感应作用，地面就出现异种电荷，它将主要集中在屋顶的那个金属尖端上，并由此向空间逐渐逸出，跟云层中的电荷中和。这就避免了电荷的大量积集，引起突然性的集中放电，从而减少发生雷击的可能性。

同时，由于金属尖端有粗导线和大地相通，当雷击发生时，强大的电流就从避雷针的接地粗导线中流过，从而避免了建筑物受到雷击电流的破坏。

我国古代对尖端放电，当然是无法了解的，但对大气中存在的尖端放电现象却有所发现和注意。《汉书》上就有“矛端生火”的记载。矛是一种兵器，大约有三、五米长，锋刃就是一个金属尖端，当露天竖立着，上空有带电云层时，可能发生放电而产生微弱的亮光。

晋代的《搜神记》里记载，公元304年，成都王发动叛乱，陈兵邺城，据说夜间可以看见“戟锋皆有火光，遥望如悬烛。”实际上说的就是尖端放电现象。至于说“遥望如悬烛”，那可能是夸张之笔。

关于我国古代的避雷措施，三国和南北朝时代的书上，已经出现“避雷室”的名字。但是这个屋子的结构和避雷原理都无从考证了，这是很可惜的事。

法国旅行家卡勃里欧别・戴马甘兰游历中国之后，于1688年写了一部叫做《中国新事》的书，那上面记载说:“当时中国屋宇的屋脊两头，都有一个仰起的龙头，龙口吐出曲折的金属舌头，伸上天空，舌根连接着一根很细的铁丝，直通地下。这种奇妙的装置，在发生雷电的时刻就大显神通，若雷电击中了屋宇，电流就会从龙舌沿线下行地底，起不了丝毫破坏作用。”看来，这龙头既是种装饰，另一方面也是一种避雷装置。

在这里，建筑艺术和避雷措施结合得很巧妙。这一类避雷装置在我国起源于什么时候呢？

据唐代王睿的《炙毂子》上记载，汉代的古建筑柏梁殿遭火灾，因此，有个搞巫术的人提出建议，把瓦做成鱼尾形状(叫做“鸱尾”或“蚩吻”)，放在屋顶上就可以防止雷电引起的天火。看来这就是《中国新事》上所说的“仰起的龙头”之类的东西了。

古书上还记载说，有人看见房屋顶上瓦质兽头的口中竟有二三尺长的火光。大概就是放电现象。这样看来，我国至迟从唐代开始，有的屋顶上所设置的动物形状的瓦饰，实际上兼作避雷之用。在古建筑里还发现一些值得注意的部分，譬如塔的尖顶常常被涂上一层有色金属膜。成了导体，那直达地下的塔心柱所采用的木料往往是容易导电的，塔心柱的下端又有贮藏金属等的“龙窟”。这样实际上就构成了避雷装置。

无怪明代就有记载说，嘉兴的东塔顶上夜间“放金色、若流星四散”。许多高大的殿宇，有所谓“雷公柱”等等的设置，也属于避雷措施。这些完全是古代建筑师们长期实践经验的积累这样说来，我国古代虽然不可能在避雷针的原理方面有所发现，但在实践上，早在一千多年前就已应用了。现在，人们一说起避雷针，就想到十八世纪的美国科学家富兰克林，可是我们祖先的贡献也是不能抹煞的。

古代关于磁学的知识相当丰富。我们祖先对磁的认识，最初是从冶铁业开始的。古籍中记载了很多有关磁学知识。磁与电有本质上的联系。古代对于某些静电现象的记载，如摩擦起电、地光与极光的电磁现象等，这恰恰是和磁现象相并列的。在我国古代，大约在春秋末期成书的《管子•地教篇》、战国时期的《鬼谷子》、战国末期的《吕氏春秋》等，都曾记述了天然磁石及其吸铁现象，还记述了世界上最古老的指南针“司南”。

秦始皇统一全国之后，自觉功绩可以与三皇五帝相比。他嫌都城咸阳的宫室太小，不足以展现自己君临天下的威仪，就在公元前212年，下令在王家园囿上林苑所在的渭河之南、皂河之西，建造规模庞大的宫殿群落阿房宫。

相传当年秦始皇在建造阿房宫北阙门时，令能工巧匠们“累磁石为之”，故称“磁石门”。磁石门运用了“磁石召铁”的原理，类似现代的安全检查门。

磁石门的作用，一是为了防止行刺者，在入门时以磁石的吸铁性能使隐甲怀刃者不能通过；二是为了向“四夷朝者”显示神奇，使其惊恐却步，不敢有异心，故也称“却胡门”。

磁石门的营造，反映了秦国高超的科学技术水平。这在我国乃至世界历史上尚属首创，可以算得上是世界科技史上的一大创举。

其实远在2000多年前，我国古代劳动人民就开始同磁打交道。人们在同磁石不断接触中，逐渐了解到它的某些特性，并且利用这些特性来为人类服务。

古人在寻找铁矿的过程中，必然会遇到磁铁矿，就是磁石。我国古籍中关于磁石的最早记载，是在《管子•地教篇》中：“上有慈石者，下有铜金。”古代人把磁石的吸铁特性比作母子相恋，认为“石，铁之母也。以有慈石，故能引其子；石之不慈者，亦不能引也”。因此，汉代初期，都是把“磁石”写成“慈石”。对于磁石吸铁这一问题，宋代道士陈显微和道教学者俞琰曾经作过探讨，认为磁石所以吸铁，是有它们本身内部的原因，是由铁和磁石之间内在的“气”的联系决定的，是“神与气合”使然。

明代末期地理学家刘献廷在他的《广阳杂记》一书中也认为，磁石吸铁是由于它们之间具有“隔碍潜通”的特性。刘献廷还把铁的磁屏蔽作用理解为“自然之理”。

这种力图用自然界本身来解释自然现象的观点是唯物主义的。考虑到当时的科学水平，也只能作出这样解释。

我国古代还把磁石吸铁性应用于生产上。清代乾隆年间进士朱琰著的《A说》记有古代烧白瓷器的时候，用磁石过滤釉水中的铁屑。因为素瓷如果沾有铁屑，烧成后就会有黑斑。

磁石也应用于医疗上，明代医学家李时珍的《本草纲目》记载，宋代的人用磁石吸铁作用来进行某种外科手术，如在眼里或口里吸收某些细小的铁质异物。这在现代已经发展为一种专门的磁性疗法，对关节炎等疾病显示出良好的疗效。

我国关于地球磁场可以磁化铁物的记载，也见于一些著作中。如明代方以智的《物理小识》卷8《指南说》的注中引滕揖的话：“铁条长而均者，悬之亦指南。”

磁偏角、磁倾角和地磁场的水平分量称作“地磁三要素”。欧洲人对磁偏角的发现是在哥伦布海上探险途中的1492年，磁倾角的发现还要晚一些。而我国对磁偏角、磁倾角的发现都要早得多。

北宋时期官修军事著作《武经总要》所记述的制指南针法，是包含有一定的地磁学知识的。甚至有关磁倾角的知识也反映在这种磁化法中。既然指南针在磁化过程中要北端向下倾斜，这就隐含着当时的人们已经意识到有个倾角的存在。

至今所发现的有关磁偏角的比较权威的文献记载，是北宋时期沈括的《梦溪笔谈》。

沈括在磁学上的贡献有如下3点：一是给出了人工磁化方法，二是在历史上第一次指出了地磁场存在磁偏角，三是讨论了指南针的4种装置方法，为航海用指南针的制造奠定了基础。另外，沈括对大气中的光、电现象也进行了研究。

从后来的地磁学发展知道，磁偏角是随地点的变化而变化的，而同一地点的磁偏角大小又随时间的推移而不断改变。这些变化是由于地磁极不断变动所致。

至南宋时期，磁偏角因地而异的情况有了更明确的记载，并且被应用到堪舆罗盘上。

至元明清时期，堪舆罗盘也都设有缝针，而且不同时期、不同地域所制的罗盘的缝针方位也都不一致。这可以看成是我国古代关于偏角因时、地而变化的原始记录。

在物理学上，磁与电有着本质上的联系。我国古人把磁现象与静电现象联系在一起，并且统一地归结为“气”，是有意义的。后来人们对于静电吸力的观察更加深入了，发现了一些特别的情况。

比如三国时期，人们已经知道“琥珀不取腐芥”。“琥珀”是一种树脂化石，绝缘性能很好，经过摩擦后就能吸引轻小物品。这个现象，汉代以来就为人们所熟知。

“腐芥”是指腐烂了的芥籽，必定满含水分，因而具有黏性，容易粘着别的物体上，难以吸动。

另外，腐芥上蒸发出水气使周围空气以及和它接触的桌面都潮湿，以致易于导电。当腐芥接近带电体，因感应而产生的电荷，容易为周围的潮湿空气传走，所以静电吸力一定很小。

可见“琥珀不取腐芥”不但是事实，而且是符合电学原理的，也是人们深入观察研究摩擦起电现象所得到的一个结论。

古人认为，琥珀经过人手的摩擦，容易起电，才是真的琥珀。可见，古人已经知道以是否具有明显的静电性质，作为鉴别真假琥珀的标准，这是初步的电学知识的实际应用。

摩擦起电在一定条件下，能够发生火星，并伴随轻微的声响。这种称为“电致发光”的现象，在古代也时有发现与记录。

晋代张华《博物志》记载：“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，也有咤声。”这里记载了两个现象，一个是梳子和头发摩擦起电，另一个是外衣和不同原料的内衣摩擦起电。

古代的梳子，有漆木、骨质或角质的，它们和头发摩擦是很容易起电的；丝绸、毛皮之类的衣料，互相摩擦也容易起电。当天气干燥，摩擦强烈时，确实能有火星与声响。

当然这火星与声响是十分微弱的，古人能觉察到，说明十分仔细、认真。

古代观察到的电磁现象，比较有代表性的除了雷电以外就是地光与极光。

我国古代关于地光的记载，以各地方志里为最多，例如：《成都志》记载，293年2月4日，成都发生地震之前，“有火光入地”；《正德实录》记载，1513年12月30日，四川“有火轮见空中，声如雷，次日戊戌地震”；《颍上县志》记载，1652年3月24日，安徽颍上地震发生时，“红光遍邑”等。

所有这些文字里的“火光”、“火轮”、“红光”等都是古人形容地光的名词。

上述这些记载是如此确切、生动，它们是科学史上极其珍贵的资料。它们的意义在于地光能够反映岩层的活动，和地震有着密切的内在联系，尤其是有助于临震预报。

极光分为北极光和南极光。我国地处北半球，故只能看到北极光。高纬度地区看到极光的机会比较多，但在中低纬度地区偶尔也可以看到，不过亮度要弱得多。

一般认为极光的原因在于：太阳发射出来的无数带电粒子受到地球磁场的作用，运动方向发生改变，它们沿着地球磁力线降落到南、北磁极附近的高空层，并以高速钻入大气层，这些带电粒子跟大气中的分子、原子碰撞，致使大气处于电离并发光，这就是极光。

各种原子发出不同的色光，所以极光呈现五彩缤纷的颜色，一般为黄绿色，但也有白色、红色、蓝色、灰紫色，或者兼而有之。

我国古代关于极光的记载很早。远在几千年前传说的黄帝时期曾出现过“大电光绕北斗枢星”。

战国时期的《竹书纪年》记录了大约发生在公元前950年的一次极光：“周昭王末年，夜清，五色光贯紫微。其年，王南巡不返。”描述了极光的时刻、方位和光色，是我国最早而翔实的极光记载，比西方早了600多年。我国古代关于极光的记载是很丰富的。当时没有极光的名称，而是根据各种极光现象的形状、大小、动静、变化、颜色等分别加以称谓。

这种分类命名法，最早见于《史记•天官书》，可见至少已有2000多年的历史了。

极光是研究日地关系的一项重要课题，它跟天体物理学和地球物理学都有密切的关系。古代记载下来的极光史料，可以帮助人们了解过去太阳活动、地磁、电离层等变动的规律，还可以探讨古地磁极位置的变迁过程。

电是自然现象，在古代人们是通过‘闪电’发现它的存在的。在古代中国，古人认为电的现象是阴气与阳气相激而生成的，《说文解字》有“电，阴阳激耀也，从雨从申”。《字汇》有“雷从回，电从申。阴阳以回薄而成雷，以申泄而为电”。在古籍论衡(Lun Heng，约公元一世纪，即东汉时期)一书中曾有关于静电的记载，当琥珀或玳瑁经摩擦后,便能吸引轻小物体，也记述了以丝绸摩擦起电的现象，但古代中国对于电并没有太多了解。 西元前600年左右，希腊的哲学家‘泰利斯’（Thales,640-546BC）就知道琥珀的摩擦会吸引绒毛或木屑，这种现象称为静电(static electricITy)。而英文中的电（Electricity）在古希腊文的意思就是“琥珀”(amber)。希腊文的静电为(elektron) ，产生静电有几种现象： ①接触分离电：不同物质有不同的化学势能，接触产生静电。②摩擦带电③剥离带电：物质原有的电荷平衡被打破，两边带上相反的电荷，同种物质的剥离和不同物质间的剥离者会产生静电④断裂带电：原有的能量平衡被打破导致两面相反电荷⑤传导带电导体的静电通过接地或电位连接即可消除⑥感应带电：带电体产生电场，电场中的导体因电荷转移而带电。 1603 英国 吉伯特(William Gilbert,1603-1640)指出地球为一大磁铁。并以希腊语定义「electron」(电子)一词。 1660 德国 朱利克( Ott von Guerick,1602-1686)制造摩擦起电机。 1703 荷兰商人从塞伦岛将加热后能产生电的石头带到日本。 1729 英国 格雷(Gray,-1736)认为物质可分导体与绝缘体。 1732 美国 富兰克林主张电为一流体说。 1733 法国 迪非(Deffe, 1698-1739)发现正负电并提出电为二流体说。 1744 荷兰 莫欣普克(Pieter von Musschenbroek)发明来顿瓶。 1752 美国 富兰克林(Franklin,1706-1790)用风筝实验，证明雷和摩擦电性质相同，因而发明避雷针。 1753 英国 约翰(John Canton,1718-1772)发现静感应装置，向皇家协会报告静电感应。 1772 意大利 加凡尼(Galvani,1737-1798)提出带电体间的平方反比定律、介电常数概念。 1775 意大利 伏特设计起电盘。 1779 法国 库仑提出摩擦定律。 1780 意大利 加凡尼(Galvani,1737-1798)发现两种不同金属相碰会产生，并称为动物电。 1785 法国 库仑(Columb,1736-1806)发现带电体相互间之静电平方反比定律及磁极间之磁力，是为所谓之库仑定律。 1799 意大利 伏特(Volta,1745-1827)发明电堆及电池。 1800 意大利 伏特在英国皇家协会发表关於伏打电池的论文。

编辑本段近代研究

18世纪时西方开始探索电的种种现象。美国的科学家富兰克林（Benjamin Franklin,1706～1790）认为电是一种没有重量的流体，存在于所有物体中。当物体得到比正常份量多的电就称为带正电；若少于正常份量，就被称为带负电，所谓“放电”就是正电流向负电的过程（人为规定的），这个理论并不完全正确，但是正电、负电两种名称则被保留下来。此时期有关“电”的观念是物质上的主张。 富兰克林做了多次实验，并首次提出了电流的概念，1752年，他在一个风筝实验中，将系上钥匙的风筝用金属线放到云层中，被雨淋湿的金属线将空中的闪电引到手指与钥匙之间，证明了空中的闪电与地面上的电是同一回事。 1821年英国人‘法拉第’完成了一项重大的电发明。在这两年之前，奥斯特已发现如果电路中有电流通过，它附近的普通罗盘的磁针就会发生偏移。法拉第从中得到启发，认为假如磁铁固定，线圈就可能会运动。根据这种设想，他成功地发明了一种简单的装置。在装置内，只要有电流通过线路，线路就会绕着一块磁铁不停地转动。事实上法拉第发明的是第一台电动机，是第一台使用电流将物体运动的装置。虽然装置简陋，但它却是今天世界上使用的所有电动机的祖先。 1831年，法拉第制出了世界上最早的第一台发电机。他发现第一块磁铁穿过一个闭合线路时，线路内就会有电流产生，这个效应叫电磁感应。一般认为法拉第的电磁感应定律是他的一项最伟大的贡献。 1866年德国人西门子（Siemens）制成世界上第一台工业用发电机。

编辑本段基本概念

（一）电荷的电场

失去电子或得到电子的物体就带有正电荷或负电荷，带有电荷的物体称为带电体。在电荷的周围存在着电场，引进电场中的电荷将受到电场力的作用。该电荷称为试探电荷！发出电场的电荷称为场源电荷！ 电场强度和电位是表示静电场中各点性质的两个基本物理量。电场中某点的电场强度即是单位正电荷在该点所受到的作用力。电场强度的单位是牛顿／库伦(N/C>o)电场中某点的电位是指在电场中将单位正电荷从该点移至电位参考点的电场力所作的功。电位的常用单位是伏特(V)或毫伏(mV )，即1V=1000mVe电场中某两点之间的电位差称为这两点之间的电压或电压降。电压的单位与电位的单位相同。电场强度由电场本身决定！一种物体的原子得到电子后会带上负电，失去电子后会带上正电。电性相反的电荷会互相吸引，电性相同的电荷会互相排斥。不带电荷的物体是一种电中性物体。

（二）电流与电路

在电源的非静电力作用下，同种带电微粒会发生定向移动，正电荷向电源负极移动、负电荷向电源正极移动。带电微粒的定向移动就是电流，一般规定正电荷移动的方向为电流的正方向。电流方向不随时间变化的电流叫直流电，电流方向随时间变化的电流叫交流电。区分直流和交流，仅仅是其方向而已，与其它的量无关。电流虽然有方向，但是是一个标量。 电流的大小称为电流强度，电流强度简称为电流，等于每秒通过电路的电荷量。电流的常用单位是安培（A）或毫安培（mA）或微安，即1000mA=1A。1mA=1000微安 电流所流经的路径即电路。在闭合电路中，实现电能的传递和转换。电路由电源、连接导线、开关电器、负载及其它辅助设备组成。电源是提供电能的设备，电源的功能是把非电能转换为电能，如电池把化学能转换为电能，发电机把机械能转换为电能，太阳能电池将太阳能转化为电能，核能将质量转化为能量等。干电池、蓄电池、发电机等是最常用的电源。负载是电路中消耗电能的设备，负载的功能是把电能转变为其它形式的能量。如电炉把电能转变为热能，电动机把电能转变为机械能等。照明器具、家用电器、机床等是最常见的负载。开关电器是负载的控制设备，如闸刀开关、断路器、电磁开关、减压起动器等都属于开关电器。辅助设备包括各种继电器、熔断器以及测量仪表等。辅助设备用于实现对电路的控制、分配、保护及测量。连接导线把电源、负载和其它设备连接成一个闭合回路，连接导线的作用是传输电能或传送电讯号。

编辑本段电磁效应

物质中的电效应是电学与其他物理学科(甚至非物理的学科)之间联系的纽带。物质中的电效应种类繁多，有许多已成为或正逐渐发展为专门的研究领域。比如： 电致伸缩、压电效应(机械压力在电介质晶体上产生的电性和电极性)和逆压电效应、塞贝克效应、珀耳帖效应(两种不同金属或半导体接头处，当电流沿某个方向通过时放出热量，而电流反向时则吸收热量)、汤姆孙效应(一金属导体或半导体中维持温度梯度，当电流沿某方向通过时放出热量，而电流反向时则吸收热量)、热敏电阻(半导体材料中电阻随温度灵敏变化)、光敏电阻(半导体材料中电阻随光照灵敏变化)、光生伏打效应(半导体材料因光照产生电位差)，等等。 对于各种电效应的研究有助于了解物质的结构以及物质中发生的基本过程，此外在技术上，它们也是实现能量转换和非电量电测法的基础。

电磁测量

也是电学的组成部分。测量技术的发展与学科的理论发展有着密切的联系，理论的发展推动了测量技术的改进；测量技术的改善在新的基础上验证理论，并促成新理论的发现。 电磁测量包括所有电磁学量的测量，以及有关的其他量(交流电的频率、相角等)的测量。利用电磁学原理已经设计制作出各种专用仪表(安培计，伏特针、欧姆计、磁场计等)和测量电路，它们可满足对各种电磁学量的测量。 电磁测量的另一个重要的方面是非电量(长度、速度、形变、力、温度、光强、成分等)的电测量。它的主要原理是利用电磁量与非电量相互联系的某种效应，将非电量的测量转换为电磁量的测量。由于电测量有一系列优点：准确度高、量程宽、惯量小、操作简便，并可远距离遥测和实现测量技术自动化，非电量的电测量正在不断发展。

编辑本段名词解释

《说文》

(1)电diàn (2)(形声。从雨,申声。本义:闪电) (3)同本义 [lightning] 电,阴阳激耀也。――《说文》 电谓之雷光也。――《五经通义》 三月癸酉,大雨震电。震,雷也,电,霆也。――《谷梁传·隐公九年》。疏:“霆者,霹雳之别名。有霆必有电,故传云:‘电,霆也。’按,霆,电实同一词,后来歧为二义:其声曰霆,其光曰电。” (4)又如:电火(闪电) (5)物理学名词 [electricity]。电是能的一种形式,包括负电和正电两类,它们分别由电子和质子组成,也可能由电子和正电子组成,通常以静电单位(如静电库仑)或电磁单位(如库仑)度量,从摩擦生电物体的吸引和排斥上可以观察到它的存在,在一定自然现象中(如闪电或北极光)也能观察到它,通常以电流的形式得到利用。如:正电;负电;静电;电阻 说文阴阳激燿。从雨从申。 埤雅电与雷同气。雷从回，电从申，阴阳以回薄而成雷，以申泄而为电。或曰雷出天气，电出地气，故电从坤省。说卦：离为电。电，火属也。盖阴阳暴格，分争激射，有火生焉，其光为电，其声为雷。今铁石相击则生火，烧石投井则起雷。又况天地大炉之所薄动，真火之所激射乎。董子曰：太平之世，雷不惊人，号令启发而已。电不炫目，宣示光耀而已。 释名电，殄也。乍见则殄灭也。 易·噬嗑雷电合而章。 注雷电合，不乱乃章。又丰卦雷电皆至。 疏雷者，天之威动。电者，天之光耀。雷电俱至，则威明备足以为丰也。 诗·小雅震电。 礼·月令仲春，雷乃发声，始电。 疏电是阳光，阳微则光不见，此月阳气渐盛，以击于阴，其光乃见，故云始电。 春秋·隐九年大雨震电。 疏河图云：阴激阳为电，电是雷光。 谷梁传震，雷也。电，霆也。 淮南子·原道训电以为鞭策。

编辑本段物理定义

闪电

电：物理学名词 [electricity]。 电（在新拉丁语里写为 “ēlectricus”，就是“类似琥珀”的意思）是个一般术语，包括了许多种由于电荷的存在或移动而产生的现象。这其中有许多很容易观察到的现象，像闪电、静电等等，还有一些比较生疏的概念，像电磁场、电磁感应等等。 电是能的一种形式，包括负电和正电两类，它们分别由电子和原子核中的电子组成，或由电子和正电子组成，通常以静电单位(如静电库仑)或电磁单位(如库仑)度量，从摩擦生电物体的吸引和排斥上可以观察到它的存在，在一定自然现象中(如闪电或北极光)也能观察到它，通常以电流的形式得到利用。 电是一种非自然现象。电是像电子和质子这样的亚原子粒子之间的产生排斥和吸引力的一种属性。它是自生物界四种基本相互作用之一。电或电荷有两种：我们把一种叫做交流电、另一种叫直流电。通过实验我们发现带电物体同性相斥、异性相吸。 规定：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷；毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。 国际单位制中电荷的单位是库仑。1库仑=1安培·秒 若导线中载有1安培的稳恒电流，则在1秒内通过导线横截面积的电量为1库仑。 库仑不是国际标准单位，而是国际标准导出单位。1库仑=1安培·秒。一个电子所带负电荷量e＝16021892×10^-19库仑，也就是说1库仑相当于624146×10^18个电子所带的电荷总量。

从物质到电场

在十八世纪电的量性方面开始发展，1767年蒲力斯特里（JBPriestley）与1785年库仑（CACoulomb 1736-1806）发现了静态电荷间的作用力与距离平方成反比的定律，奠定了静电的基本定律。 在1800年，意大利的伏特（AVoult）用铜片和锡片浸于食盐水中，并接上导线，制成了第一个电池，他提供首次的连续性的电源，堪称现代电池的元祖。1831年英国的法拉第（M Faraday）利用磁场效应的变化，展示感应电流的产生。1851年他又提出物理电力线的概念。这是首次强调从电荷转移到电场的概念。

电场与磁场

1865年、苏格兰的马克斯威尔（J C Maxwell）提出电磁场理论的数学式，这理论提供了位移电流的观念，磁场的变化能产生电场，而电场的变化能产生磁场。马克斯威尔预测了电磁波辐射的传播存在，而在1887年德国赫兹（HHertz）展示出这样的电磁波。结果马克斯威尔将电学与磁学统合成一种理论，同时亦证明光是电磁波的一种。 马克斯威尔电磁理论的发展也针对微观方面的现象做出解释，并指出电荷的分裂性而非连续性的存在，1895年洛伦兹（HALorentz）假设这些分裂性的电荷是电子（electron），而电子的作用就依马克斯威尔电磁方程式的电磁场来决定。1897年英国汤姆生（JJThomson）证实这些电子的电性是带负电性。而1898年由伟恩（WWien）在观察阳极射线的偏转中发现带正电粒子的存在。

从粒子到量子

而人类一直以自然界中存在的粒子与波来描述“电”的世界。到了19世纪，量子学说的出现，使得原本构筑的粒子世界又重新受到考验。海森堡（Werner Heisenberg）所提出的“测不准原理”认为一个粒子的移动速度和位置不能被同时测得；电子不再是可数的颗粒；也不是绕著固定的轨道运行。 一九二三年，德布罗意（Louis de Broglie）提出当微小粒子运动时，同时具有粒子性和波动性，称为“质—波二重性”，而薛定谔（Erwin Schrodinger）用数学的方法，以函数来描述电子的行为，并且用波动力学模型得到电子在空间存在的机率分布，根据海森堡测不准原理，我们无法准确地测到它的位置，但可以测得在原子核外每一点电子出现的机率。在波耳的氢原子模型中，原子在基态时的电子运动半径，就是在波动力学模型里，电子最大出现机率的位置。 随著科学的演进，人类逐渐理解“电”的物理量所能取得的数值是不连续的，它们所反映的规律是属于统计性的。

电对人类生活的重大影响现在还会在黑暗中探索。

电的发现和应用极大的节省了人类的体力劳动和脑力劳动，使人类的力量长上了翅膀，使人类的信息触角不断延伸。电对人类生活的影响有两方面：能量的获取转化和传输，电子信息技术的基础。襟抱堂网络策划机构认为，电的发现可以说是人类历史的革命，由它产生的动能现在每天都在源源不断的释放，人对电的需求夸张的说其作用不亚于人类世界的氧气，如果没有电，人类的文明