电学的基本知识

1. 电学的基本知识

2. 什么是电学?

这些都是大学工科开展的课程！

电路基础：包括弱电和强电部分！
弱电部分：
就和你中学学的物理电学差不多，采用直流电源，电压不会高与36v，学一些小定理，电路串联，并联，电压，电流，电阻的关系这些
强电部分：
包括单相交流电，电压220v，就是家用照明电路，和三相电路 ，电压380v，一般用于工业生产

电子技术：包括模拟电路和数字电路部分！
模拟电路：
模拟信号，一般取用正弦交流信号，学的是三极管这些东西，你现在还没接触到，说了你也不明白，这个是最难学的部分
数字电路：
学的是集成电路，比较简单，做的是数字钟啊这些东西~


这些就是比较简单通俗的解释了~  可以不

3. 什么是电学？？？

一切和电有关的学问都叫电学！
如：电荷、库仑定律、电场、电路、电流、电压、电阻、欧姆定律、电阻定律、焦耳定律、电功、电功率、电与磁、电动机、发电机、家庭电路、…………
 
仅供参考！

4. 电学中的E都代表什么 竟有什么公式

E有很多解释：
1、能量：单位：J（焦耳），Ek为动能，Ep为势能，E0为光子能量（E0＝hγ），E总为系统总能量，ΔE为质量亏损释放的能量（ΔE=mc^2）。
2、场强：单位：N/C或V/M，其中E=F/Q=U/d。


扩展资料：
对一根细杆施加一个拉力F，这个拉力除以杆的截面积S，称为“线应力”，杆的伸长量dL除以原长L，称为“线应变”。线应力除以线应变就等于杨氏模量E=( F/S)/(dL/L)。
对一块弹性体施加一个侧向的力f（通常是摩擦力），弹性体会由方形变成菱形，这个形变的角度a称为“剪切应变”，相应的力f除以受力面积S称为“剪切应力”。剪切应力除以剪切应变就等于剪切模量G=( f/S)/a。
对弹性体施加一个整体的压强p，这个压强称为“体积应力”，弹性体的体积减少量(-dV)除以原来的体积V称为“体积应变”，体积应力除以体积应变就等于体积模量: K=P/(-dV/V)。
参考资料来源：百度百科-e

5. 电学基础知识。

电学知识总结 
一, 电路 
电流的形成:电荷的定向移动形成电流.(任何电荷的定向移动都会形成电流). 
电流的方向:从电源正极流向负极. 
电源:能提供持续电流(或电压)的装置. 
电源是把其他形式的能转化为电能.如干电池是把化学能转化为电能.发电机则由机械能转化为电能. 
有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合. 
导体:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,盐水溶液等. 
绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体.如:玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等. 
电路组成:由电源,导线,开关和用电器组成. 
路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路;(2)开路:断开的电路叫开路;(3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路. 
电路图:用符号表示电路连接的图叫电路图. 
串联:把元件逐个顺序连接起来,叫串联.(任意处断开,电流都会消失) 
并联:把元件并列地连接起来,叫并联.(各个支路是互不影响的) 
二, 电流 
国际单位:安培(A);常用:毫安(mA),微安( A),1安培=103毫安=106微安. 
测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:①电流表要串联在电路中;②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上. 
实验室中常用的电流表有两个量程:①0～0.6安,每小格表示的电流值是0.02安;②0～3安,每小格表示的电流值是0.1安. 
三, 电压 
电压(U):电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置. 
国际单位:伏特(V);常用:千伏(KV),毫伏(mV).1千伏=103伏=106毫伏. 
测量电压的仪表是:电压表,使用规则:①电压表要并联在电路中;②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出;③被测电压不要超过电压表的量程; 
实验室常用电压表有两个量程:①0～3伏,每小格表示的电压值是0.1伏; 
②0～15伏,每小格表示的电压值是0.5伏. 
熟记的电压值:①1节干电池的电压1.5伏;②1节铅蓄电池电压是2伏;③家庭照明电压为220伏;④安全电压是:不高于36伏;⑤工业电压380伏. 
四, 电阻 
电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用.(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小). 
国际单位:欧姆(Ω);常用:兆欧(MΩ),千欧(KΩ);1兆欧=103千欧; 
1千欧=103欧. 
决定电阻大小的因素:材料,长度,横截面积和温度(R与它的U和I无关). 
滑动变阻器: 
原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的. 
作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压. 
铭牌:如一个滑动变阻器标有"50Ω2A"表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A. 
正确使用:a,应串联在电路中使用;b,接线要"一上一下";c,通电前应把阻值调至最大的地方. 
五, 欧姆定律 
欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比. 
公式: 式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω). 
公式的理解:①公式中的I,U和R必须是在同一段电路中;②I,U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一. 
欧姆定律的应用: 
①同一电阻的阻值不变,与电流和电压无关,其电流随电压增大而增大.(R=U/I) 
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) 
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR) 
电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联,串得越多,电阻越大) 
①电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等) 
②电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和) 
③ 电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个等值电阻串联,则有R总=nR 
④ 分压作用:=;计算U1,U2,可用:; 
⑤ 比例关系:电流:I1:I2=1:1 (Q是热量) 
电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联,并得越多,电阻越小) 
①电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和) 
②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压) 
③电阻:(总电阻的倒数等于各电阻的倒数和)如果n个等值电阻并联,则有R总=R 
④分流作用:;计算I1,I2可用:; 
⑤比例关系:电压:U1:U2=1:1 ,(Q是热量) 
六, 电功和电功率 
1. 电功(W):电能转化成其他形式能的多少叫电功, 
2.功的国际单位:焦耳.常用:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6×106焦耳. 
3.测量电功的工具:电能表 
4.电功公式:W=Pt=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒). 
利用W=UIt计算时注意:①式中的W.U.I和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量.还有公式:=I2Rt 
电功率(P):表示电流做功的快慢.国际单位:瓦特(W);常用:千瓦 
公式:式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V),I→安(A) 
利用计算时单位要统一,①如果W用焦,t用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时,t用小时,则P的单位是千瓦. 
10.计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R 
11.额定电压(U0):用电器正常工作的电压.另有:额定电流 
12.额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率. 
13.实际电压(U):实际加在用电器两端的电压.另有:实际电流 
14.实际功率(P):用电器在实际电压下的功率. 
当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏. 
当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗, 
当U = U0时,则P = P0 ;正常发光. 
15.同一个电阻,接在不同的电压下使用,则有;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4.例"220V100W"如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦.) 
16.热功率:导体的热功率跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比. 
17.P热公式:P=I2Rt ,(式中单位P→瓦(W);I→安(A);R→欧(Ω);t→秒.) 
18.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有:热功率=电功率,可用电功率公式来计算热功率.(如电热器,电阻就是这样的.) 
七,生活用电 
家庭电路由:进户线(火线和零线)→电能表→总开关→保险盒→用电器. 
所有家用电器和插座都是并联的.而用电器要与它的开关串联接火线. 
保险丝:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成.它的作用是当电路中有过大的电流时,它升温达到熔点而熔断,自动切断电路,起到保险的作用. 
引起电路电流过大的两个原因:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大. 
安全用电的原则是:①不接触低压带电体;②不靠近高压带电体. 
八,电和磁 
磁性:物体吸引铁,镍,钴等物质的性质. 
磁体:具有磁性的物体叫磁体.它有指向性:指南北. 
磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极. 
任何磁体都有两个磁极,一个是北极(N极);另一个是南极(S极) 
磁极间的作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引. 
磁化:使原来没有磁性的物体带上磁性的过程. 
磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的. 
磁场的基本性质:对入其中的磁体产生磁力的作用. 
磁场的方向:小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向. 
磁感线:描述磁场的强弱,方向的假想曲线.不存在且不相交,北出南进. 
磁场中某点的磁场方向,磁感线方向,小磁针静止时北极指的方向相同. 
10.地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理的北极附近.但并不重合,它们的交角称磁偏角,我国学者沈括最早记述这一现象. 
11.奥斯特实验证明:通电导线周围存在磁场. 
12.安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向, 
则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极). 
13.通电螺线管的性质:①通过电流越大,磁性越强;②线圈匝数越多,磁性越强;③插入软铁芯,磁性大大增强;④通电螺线管的极性可用电流方向来改变. 
14.电磁铁:内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁. 
15.电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变. 
16.电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关.它的作用可实现远距离操作,利用低电压,弱电流来控制高电压,强电流.还可实现自动控制. 
17.电话基本原理:振动→强弱变化电流→振动. 
18.电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.应用:发电机 
感应电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线运动. 
感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关. 
发电机的原理:电磁感应现象.结构:定子和转子.它将机械能转化为电能. 
磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用:电动机. 
通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关. 
电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的. 
换向器:实现交流电和直流电之间的互换. 
交流电:周期性改变电流方向的电流. 
直流电:电流方向不改变的电流. 
实验 
一.伏安法测电阻 
实验原理:(实验器材,电路图如右图)注意:实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处 
实验中滑动变阻器的作用是改变被测电阻两端的电压. 
二.测小灯泡的电功率——实验原理:P=UI

6. 电学里是什么意思

电学是物理学的分支学科之一。主要研究“电”的形成及其应用。 “电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的，在中国则是从雷闪现象中引出来的。自从18世纪中叶以来，对电的研究逐渐蓬勃开展。它的每项重大发现都引起广泛的实用研究，从而促进科学技术的飞速发展。 现今，无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。随着科学技术的发展，某些带有专门知识的研究内容逐渐独立，形成专门的学科，如电子学、电工学等。电学又可称为电磁学，是物理学中颇具重要意义的基础学科。

7. 关于电学··

这个问题主要是对题意理解不清所致。
（1）为什么串联电路中灯泡越多越亮还是越暗。
答案：串联电路中灯泡串联的越多灯泡的亮度一定变暗，
      而不是灯泡串联的越多灯泡越亮。
（2）若P=UI  U不变，小灯泡变多了，电阻不是变大了，电流变小了，那电功率不是变小了么？
解释：你这个分析是对的，P=UI  当电源电压U不变时（控制变量），最好用公式P=U²/R来解释，当电压U不变时，灯泡串联的越多R就变大，所以功率必然变小。
（3）P=I²·R  电阻变多了，功率不是变大了吗？？？
解释：这里你理解错了。你没有控制变量电流I，你只看到R变大了，你没有看电流变小，就断定功率变大，这是错误的。
（4）实际这是个常见的比较题：
有两个灯泡，L1上标有“12V、10W”L2上标有“12V、6W”问当把两个灯泡串联在12V的的电源上那个灯泡亮？当把两个灯泡并联在12V的电源上那个灯泡亮？
答案：当两个灯泡串联在12V的电源上L2比L1亮，L1的电阻为14.4Ω、L2的电阻为24Ω，因为串联电路中电流处处相等，两个灯泡的电流相等，根据P=I²·R，电阻大的功率大，所以L2较亮；
      当两个灯泡并联在10V的电源上L1比L2亮，因为并联电路中各支路两端的电压等于总电压，根据P=U²/R，电阻小的功率大，所以L1较亮。
****我估计你是被在什么情况下使用公式：P=UI、P=U²/R、P=I²·R给困惑住了。
 ****电功率：P=UI   P＝W/t    P＝I²R     P=U²/R 
[ 一]、当电流相等（多是串联，不仅仅限于串联）时：
看电功率与电阻的关系用 P=I²R       P1：P2=R1：R2
看电功率与电压的关系用 P=UI        P1：P2=U1：U2
还要配合  U1：U2=R1：R2
[二]、当电压相等（多是电源电压不变和并联电路）时：
看电功率与电阻的关系用 P=u²/R     P1：P2=R2：R1
看电功率与电流的关系用 P=UI         P1：P2=I1：I2
还要配合  I1：I2=R2：R1
[三]、当电阻相等时：
看电功率与电流的关系用 P=I²R       P1：P2=I1²：I2²
看电功率与电压的关系用 P=U²/R     P1：P2=U1²：U2²
还要配合  I1：I2=U1：U2

8. 简述电学的发展史

电  学 发 展 史

"电"一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的，在中国则是从雷闪现象中引出来的。自从18世纪中叶以来，对电的研究逐渐蓬勃开展。它的每项重大发现都引起广泛的实用研究，从而促进科学技术的飞速发展。 

现今，无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。随着科学技术的发展，某些带有专门知识的研究内容逐渐独立，形成专门的学科，如电子学、电工学等。电学又可称为电磁学，是物理学中颇具重要意义的基础学科。

电学的发展简史 

有关电的记载可追溯到公元前6世纪。早在公元前585年，希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体，后来又有人发现摩擦过的煤玉也具有吸引轻小物体的能力。在以后的2000年中，这些现象被看成与磁石吸铁一样，属于物质具有的性质，此外没有什么其他重大的发现。 

在中国，西汉末年已有"碡瑁(玳瑁)吸偌(细小物体之意)"的记载；晋朝时进一步还有关于摩擦起电引起放电现象的记载"今人梳头，解著衣时，有随梳解结有光者，亦有咤声"。 

1600年，英国物理学家吉伯发现，不仅琥珀和煤玉摩擦后能吸引轻小物体，而且相当多的物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体的性质，他注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指南北的性质。为了表明与磁性的不同，他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质称为"电的"。吉伯在实验过程中制作了第一只验电器，这是一根中心固定可转动的金属细棒，当与摩擦过的琥珀靠近时，金属细棒可转动指向琥珀。 

大约在1660年，马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机。他用硫磺制成形如地球仪的可转动球体，用干燥的手掌摩擦转动球体，使之获得电。盖利克的摩擦起电机经过不断改进，在静电实验研究中起着重要的作用，直到19世纪霍耳茨和推普勒分别发明感应起电机后才被取代。 

18世纪电的研究迅速发展起来。1729年，英国的格雷在研究琥珀的电效应是否可传递给其他物体时发现导体和绝缘体的区别：金属可导电，丝绸不导电，并且他第一次使人体带电。格雷的实验引起法国迪费的注意。1733年迪费发现绝缘起来的金属也可摩擦起电，因此他得出所有物体都可摩擦起电的结论。他把玻璃上产生的电叫做"玻璃的"，琥珀上产生的电与树脂产生的相同，叫做"树脂的"。他得到：带相同电的物体互相排斥；带不同电的物体彼此吸引。 

1745年，荷兰莱顿的穆申布鲁克发明了能保存电的莱顿瓶。莱顿瓶的发明为电的进一步研究提供了条件，它对于电知识的传播起到了重要的作用。 

差不多同时，美国的富兰克林做了许多有意义的工作，使得人们对电的认识更加丰富。1747年他根据实验提出：在正常条件下电是以一定的量存在于所有物质中的一种元素；电跟流体一样，摩擦的作用可以使它从一物体转移到另一物体，但不能创造；任何孤立物体的电总量是不变的，这就是通常所说的电荷守恒定律。他把摩擦时物体获得的电的多余部分叫做带正电，物体失去电而不足的部分叫做带负电。 

严格地说，这种关于电的一元流体理论在今天看来并不正确，但他所使用的正电和负电的术语至今仍被采用，他还观察到导体的尖端更易于放电等。早在1749年，他就注意到雷闪与放电有许多相同之处，1752年他通过在雷雨天气将风筝放入云层，来进行雷击实验，证明了雷闪就是放电现象。在这个实验中最幸运的是富兰克林居然没有被电死，因为这是一个危险的实验，后来有人重复这种实验时遭电击身亡。富兰克林还建议用避雷针来防护建筑物免遭雷击，1745年首先由狄维斯实现，这大概是电的第一个实际应用。

18世纪后期开始了电荷相互作用的定量研究。1776年，普里斯特利发现带电金属容器内表面没有电荷，猜测电力与万有引力有相似的规律。1769年，鲁宾孙通过作用在一个小球上电力和重力平衡的实验，第一次直接测定了两个电荷相互作用力与距离二次方成反比。1773年，卡文迪什推算出电力与距离的二次方成反比，他的这一实验是近代精确验证电力定律的雏形。

1785年，库仑设计了精巧的扭秤实验，直接测定了两个静止点电荷的相互作用力与它们之间的距离二次方成反比，与它们的电量乘积成正比。库仑的实验得到了世界的公认，从此电学的研究开始进入科学行列。1811年泊松把早先力学中拉普拉斯在万有引力定律基础上发展起来的势论用于静电，发展了静电学的解析理论。 

18世纪后期电学的另一个重要的发展是意大利物理学家伏打发明了电池，在这之前，电学实验只能用摩擦起电机的莱顿瓶进行，而它们只能提供短暂的电流。1780年，意大利的解剖学家伽伐尼偶然观察到与金属相接触的蛙腿发生抽动。他进一步的实验发现，若用两种金属分别接触蛙腿的筋腱和肌肉，则当两种金属相碰时，蛙腿也会发生抽动。

1792年，伏打对此进行了仔细研究之后，认为蛙腿的抽动是一种对电流的灵敏反应。电流是两种不同金属插在一定的溶液内并构成回路时产生的，而肌肉提供了这种溶液。基于这一思想，1799年，他制造了第一个能产生持续电流的化学电池，其装置为一系列按同样顺序叠起来的银片、锌片和用盐水浸泡过的硬纸板组成的柱体，叫做伏打电堆。 

此后，各种化学电源蓬勃发展起来。1822年塞贝克进一步发现，将铜线和一根别种金属(铋)线连成回路，并维持两个接头的不同温度，也可获得微弱而持续的电流，这就是热电效应。 

化学电源发明后，很快发现利用它可以作出许多不寻常的事情。1800年卡莱尔和尼科尔森用低压电流分解水；同年里特成功地从水的电解中搜集了两种气体，并从硫酸铜溶液中电解出金属铜；1807年，戴维利用庞大的电池组先后电解得到钾、钠、钙、镁等金属；1811年他用2000个电池组成的电池组制成了碳极电弧；从19世纪50年代起它成为灯塔、剧院等场所使用的强烈光电源，直到70年代才逐渐被爱迪生发明的白炽灯所代替。此外伏打电池也促进了电镀的发展，电镀是1839年由西门子等人发明的。 

虽然早在1750年富兰克林已经观察到莱顿瓶放电可使钢针磁化，甚至更早在1640年，已有人观察到闪电使罗盘的磁针旋转，但到19世纪初，科学界仍普遍认为电和磁是两种独立的作用。与这种传统观念相反，丹麦的自然哲学家奥斯特接受了德国哲学家康德和谢林关于自然力统一的哲学思想，坚信电与磁之间有着某种联系。经过多年的研究，他终于在1820年发现电流的磁效应：当电流通过导线时，引起导线近旁的磁针偏转。电流磁效应的发现开拓了电学研究的新纪元。

奥斯特的发现首先引起法国物理学家的注意，同年即取得一些重要成果，如安培关于载流螺线管与磁铁等效性的实验；阿喇戈关于钢和铁在电流作用下的磁化现象；毕奥和萨伐尔关于长直载流导线对磁极作用力的实验；此外安培还进一步做了一系列电流相互作用的精巧实验。由这些实验分析得到的电流元之间相互作用力的规律，是认识电流产生磁场以及磁场对电流作用的基础。 

电流磁效应的发现打开了电应用的新领域。1825年斯特金发明电磁铁，为电的广泛应用创造了条件。1833年高斯和韦伯制造了第一台简陋的单线电报；1837年惠斯通和莫尔斯分别独立发明了电报机，莫尔斯还发明了一套电码，利用他所制造的电报机可通过在移动的纸条上打上点和划来传递信息。 

1855年汤姆孙(即开尔文)解决了水下电缆信号输送速度慢的问题，1866年按照汤姆孙设计的大西洋电缆铺设成功。1854年，法国电报家布尔瑟提出用电来传送声音的设想，但未变成现实；后来，赖斯于1861年实验成功，但未引起重视。1861年贝尔发明了电话，作为收话机，它仍用于现代，而其发话机则被爱迪生的发明的碳发话机以及休士的发明的传声器所改进。 

电流磁效应发现不久，几种不同类型的检流计设计制成，为欧姆发现电路定律提供了条件。1826年，受到傅里叶关于固体中热传导理论的启发，欧姆认为电的传导和热的传导很相似，电源的作用好像热传导中的温差一样。为了确定电路定律，开始他用伏打电堆作电源进行实验，由于当时的伏打电堆性能很不稳定，实验没有成功；后来他改用两个接触点温度恒定因而高度稳定的热电动势做实验，得到电路中的电流强度与他所谓的电源的"验电力"成正比，比例系数为电路的电阻。 

由于当时的能量守恒定律尚未确立，验电力的概念是含混的，直到1848年基尔霍夫从能量的角度考查，才橙清了电位差、电动势、电场强度等概念，使得欧姆理论与静电学概念协调起来。在此基础上，基尔霍夫解决了分支电路问题。 

杰出的英国物理学家法拉第从事电磁现象的实验研究，对电磁学的发展作出极重要的贡献，其中最重要的贡献是1831年发现电磁感应现象。紧接着他做了许多实验确定电磁感应的规律，他发现当闭合线圈中的磁通量发生变化时，线圈中就产生感应电动势，感应电动势的大小取决于磁通量随时间的变化率。后来，楞次于1834年给出感应电流方向的描述，而诺埃曼概括了他们的结果给出感应电动势的数学公式。 

法拉第在电磁感应的基础上制出了第一台发电机。此外，他把电现象和其他现象联系起来广泛进行研究，在1833年成功地证明了摩擦起电和伏打电池产生的电相同，1834年发现电解定律，1845年发现磁光效应，并解释了物质的顺磁性和抗磁性，他还详细研究了极化现象和静电感应现象，并首次用实验证明了电荷守恒定律。 

电磁感应的发现为能源的开发和广泛利用开创了崭新的前景。1866年西门子发明了可供实用的自激发电机；19世纪末实现了电能的远距离输送；电动机在生产和交通运输中得到广泛使用，从而极大地改变了工业生产的面貌。 

对于电磁现象的广泛研究使法拉第逐渐形成了他特有的"场"的观念。他认为：力线是物质的，它弥漫在全部空间，并把异号电荷和相异磁板分别连结起来；电力和磁力不是通过空虚空间的超距作用，而是通过电力线和磁力线来传递的，它们是认识电磁现象必不可少的组成部分，甚至它们比产生或"汇集"力线的"源"更富有研究的价值。 

法拉第的丰硕的实验研究成果以及他的新颖的场的观念，为电磁现象的统一理论准备了条件。诺埃曼、韦伯等物理学家对电磁现象的认识曾有过不少重要贡献，但他们从超距作用观点出发，概括库仑以来已有的全部电学知识，在建立统一理论方面并未取得成功。这一工作在19世纪60年代由卓越的英国物理学家麦克斯韦完成。 

麦克斯韦认为变化的磁场在其周围的空间激发涡旋电场；变化的电场引起媒质电位移的变化，电位移的变化与电流一样在周围的空间激发涡旋磁场。麦克斯韦明确地用数学公式把它们表示出来，从而得到了电磁场的普遍方程组——麦克斯韦方程组。法拉第的力线思想以及电磁作用传递的思想在其中得到了充分的体现。 

麦克斯韦进而根据他的方程组，得出电磁作用以波的形式传播，电磁波在真空中的传播速度等于电量的电磁单位与静电单位的比值，其值与光在真空中传播的速度相同，由此麦克斯韦预言光也是一种电磁波。 

1888年，赫兹根据电容器放电的振荡性质，设计制作了电磁波源和电磁波检测器，通过实验检测到电磁波，测定了电磁波的波速，并观察到电磁波与光波一样，具有偏振性质，能够反射、折射和聚焦。从此麦克斯韦的理论逐渐为人们所接受。麦克斯韦电磁理论通过赫兹电磁波实验的证实，开辟了一个全新的领域——电磁波的应用和研究。1895年，俄国的波波夫和意大利的马可尼分别实现了无线电信号的传送。后来马可尼将赫兹的振子改进为竖直的天线；德国的布劳恩进一步将发射器分为两个振荡电路，为扩大信号传递范围创造了条件。1901年马可尼第一次建立了横跨大西洋的无线电联系。电子管的发明及其在线路中的应用，使得电磁波的发射和接收都成为易事，推动了无线电技术的发展，极大地改变了人类的生活。 

1896年洛伦兹提出的电子论，将麦克斯韦方程组应用到微观领域，并把物质的电磁性质归结为原子中电子的效应。这样不仅可以解释物质的极化、磁化、导电等现象以及物质对光的吸收、散射和色散现象；而且还成功地说明了关于光谱在磁场中分裂的正常塞曼效应；此外，洛伦兹还根据电子论导出了关于运动介质中的光速公式，把麦克斯韦理论向前推进了一步。 

在法拉第、麦克斯韦和洛伦兹的理论体系中，假定了有一种特殊媒质"以太"存在，它是电磁波的荷载者，只有在以太参照系中，真空中光速才严格地与方向无关，麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式也只在以太参照系中才严格成立。这意味着电磁规律不符合相对性原理。 

关于这方面问题的进一步研究，导致了爱因斯坦在1905年建立了狭义相对论，它改变了原来的观点，认定狭义相对论是物理学的一个基本原理，它否定了以太参照系的存在并修改了惯性参照系之间的时空变换关系，使得麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式有可能在所有惯性参照系中都成立。狭义相对论的建立不仅发展了电磁理论，并且对以后理论物理的发展具有巨