造成的，不论这种导体是否是生物体都会产生电流。根据他的发现，伏打于1800年制成了名为“伏打电堆”的最早的电池。有了电池，人们就可以获得持续的电流，使电学研究推向了新的阶段。
英国人尼科尔森(William Nicholson，1753～1815)在得知制成伏打电堆后，立即与他的朋友卡莱尔(Authong Carlisle，1768～1840)组装自己的电池组，一个月后便制成。他们用自己的电池组进行实验，把从两电极引出的金属丝置于水中并保持一定的距离，发现电流使水分解为氢和氧。这就是电解现象。
1826年，原先是一名中学教师的德国人欧姆(Georg Simon Ohm，1787～1854)报告了他发现的、后来以他的名字命名的欧姆定律。他引入子电动势、电流强度、电阻等等这些现在常用的概念，并给出了精确的定义。欧姆定律现在通常表示为：
这里I代表电流，通常以“安培”为单位；V代表加于电阻两端的电压，通常以“伏特”为单位；R则代表电阻。通常以“欧姆”为单位。欧姆定律是电学的基本定律之一。欧姆定律的发现是科学史上的重要事件，但当时它并未引起科学界的重视，甚至受到一些人的非难，十多年以后人们才认识到它的意义。
靠自学成才的书籍装订工出身的英国科学家法拉第(Michael Faraday，1791～1867)于1833～1834年间对电解现象进行了深入的研究，他发现子电化学当量定律，即电解定律，这是电学研究的又一项重要成果。它表达了电运动与化学运动间的关系，在理论上和实用上都有重要意义。
上述一系列重要发现以及上文已经述及的焦耳发现的电能转化为热能的焦耳定律等等，表明电学已经逐渐形成了自己的学科体系。不过，电学在19世纪更重要的进展还在于人们弄清楚了电和磁之间的关系。
电磁关系的研究 上文说到，把电和磁现象区别开来有助于认识的深入，但它们之间确有太多相似之处，人们自然还是要思考它们之间的关系。
从1807年起，丹麦科学家奥斯特(Hans Christian Oersted，1777～1851)就开始这个问题的研究，经多年的努力，他在1820年发现，若在通电导线近旁平行放置一磁针，
磁针会因电流通过导线而发生偏转，这就表明电流具有某种磁效应。
法国物理学家安培(Andre-Marie Ampere，1755～1836)得知上述发现后，随即进行了一系列实验，仅仅四个多月的时间里又有了许多新的发现。他于同年就报告了他的研究成果：(1)电流方向与磁针转动方向的关系服从右手定则。(2)两条平行载流导线之间的相互作用为：电流同向则两导线相吸，反向则相斥。他经过反复实验和思考，更进一步揭示出两导线间的作用力与它们的距离的平方成反比，这就是著名的安培定律。(3)用导线绕成的线圈通过电流时就像磁石那样呈现出两极磁性。
法拉第又从另一个角度来思考，既然电流有磁效应，那么磁会不会也有电效应?磁能不能产生电?经过10年的努力。也终于有了答案。他发现，如果在一块软铁上缠绕两个线圈，当其中一个线圈上的电流发生变化时(即接通或断开电路时和电流大小发生变化时)，另一个线圈就会出现瞬间电流；又如果使放置于线圈中的条形磁铁与线圈发生相对运动，线圈也会出现瞬间电流。这两个实验都表明，线圈产生感生电流的原因在于线圈附近的电流或磁场发生变化。如果电流或磁场的变化是短暂的，所感生的只是瞬间电流，要是设法使电流或磁场持续地变化，我们就能得到持续的感生电流。这正是发电机的工作原理。他根据这个想法设计制造的第一台试验装置终于在1831年10月产生出了持续的电流。数年之后可供实用的发电机问世，随后依据同样的原理人们又制成了电动机。发电机和电动机的发明是人类历史上的重大事件，它标志着电气时代的来临。
场的概念的形成 上文所述都是实验所取得的成果，并未涉及其中的机理，法拉第经过多年的思索，于1851年提出了场和力线的概念来加以解释。早年牛顿提出万有引力的概念时，他想象引力是一种超距作用力，就是说引力的作用并不需要媒质的传递，并且是即时发生的，这与牛顿崇尚古希腊原子论思想直接相关。对电学和磁学作出过重要贡献的富兰克林、库仑、安培等人与牛顿的思路一致，也都深信电力和磁力是超距作用力。但是法拉第的思路不同，他认为宇宙间应当充满介质，电和磁的作用是通过介质在空间里传递而发生的。他把电和磁发生作用的空间称为“场”。电有电场，磁有磁场。他更想象电场和磁场都由“力线”所组成。他说场的作用是沿着力线的方向发生的，电
力线出发于正电荷而终止于负电荷，磁力线则出发于北极而终止于南极。异名电荷(或磁极)之间的力线有横向拉紧纵向扩张的趋势，同名电荷(或磁极)之间的力线的情形恰恰相反。异名电荷或磁极的相吸，是力线把它们拉在一起：同名电荷或磁极的相斥，是力线使它们相互推开。一根通电导线周围的磁力线是在垂直于电流的平面内形成的，它是一组以电流为中心的环形力线，力线的方向与电流方向服从右手定则。据此我们便可以说明为什么电流可以使磁针发生偏转并且知道磁针如何偏转。空间中的场强以该处力线的密度来表示，场的方向以力线的方向来表示。他在一张纸上撒满铁粉，让磁铁在其下轻轻抖动，于是看到了铁粉的有序排列，反映出磁场分布的状况。
法拉第还以场和力线的概念成功地描述了电磁感应定律。他说，感生电流的产生在于该导线切割磁力线，感应电流的强度正比于该导线单位时间内切割磁力线的数目。
场的概念的建立有重要的意义，最直接后果就是导致电磁波的发现。后来的科学实验证明场的确是一种物理实在。法拉第所说力线虽然事实上并不存在，不过它也不失为一种可供实用的模型，利用它来考察电和磁的作用也有许多方便之处。过去人们只知道实物是物质存在的形式，现在又知道场也是物质存在的一种形式。这是关于物质观念的重大突破。现代科学表明，自然界中不仅有电场、磁场，还存在着引力场等等许多与实物相联系的场。
电磁场理论的建立与电磁波的发现 法拉第虽然提出了场的概念，但是他的数学功底不太好，构建严密的电磁理论的任务只能由其他人来完成，其中贡献最大的是麦克斯韦。麦克斯韦吸收了许多人的研究成果，于1873年发表了他的名著《电磁通论》，终于建成了电磁学理论的基本框架。
麦克斯韦的主要功绩在于他把前人的电磁理论加以推广，使之适应变化着的电场和磁场，他列出了两组表征变化着的电场和磁场的偏微分方程组，即通常所说的麦克斯韦方程组。从方程组所表征的物理含义进一步思考，他指出，不仅在导线中通过的电流可以在周围产生磁场，在空间中变化着的电场也可以在其周围产生变化的磁场。同样，不仅变化着的磁场可以在导线中产生电流，即使没有导线存在，在空间中变化着的磁场也
可以在它的周围产生变化的电场。不过这种电场的电力线与由点电荷所产生的电力线不同，它不是从一点向外发散的直线，而是在变化着的磁场周围形成的漩涡状的封闭曲线，与电流周围的磁力线的情形相似。据此，麦克斯韦提出了电磁波的概念。他说，如果空间某处存在一个变化的电场，它将在周围激发出一个变化的磁场，这个变化的磁场又在周围激发出一个变化的电场，这样一来，就会出现一连串交替产生，相互激发，连续出现的电场和磁场的振动，以原先的变化电场为中心向四面八方传播，这就是电磁波。电磁波的传播方向与电场的振动方向和磁场振动方向相互垂直。通过选取适当的单位，麦克斯韦推算出电磁波的传播速度等于光速，这个数值是一个常数。他还预言电磁波也具有如同光一样的反射和折射等性质，光在本质上也就是电磁波。
麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，但那时一些科学家还不大习惯“场”这样的物理图像，也有一些科学家对此抱怀疑态度。德国人赫兹(Heinrich Rudolf Hertz，1857～1894)在他的老师的要求下对这个问题进行研究。经过几年的艰苦努力，终于在1888年初证实了电磁波的存在，表明麦克斯韦的理论完全正确，这时麦克斯韦已离开人世将近十年了。麦克斯韦的工作使电、磁和光这些从前看来相异的现象得到了理论上的统一，实现了人类知识的又一次伟大的综合，他因此被誉为牛顿以后最伟大的数学物理学家。
电磁波原先完全只是理论上的推测，后来才由实验证实它是客观的存在，这又一次证明了科学理论对于认识客观世界的重要意义。电磁理论的建立和电磁波的发现为无线电技术奠定了坚实的基础，使人类社会生活的各个方面都进入了一个新的时代。这也充分表明这时科学已经大大地走在技术的前头，成为推动技术进步的主要杠杆。
第四节 化学的确立和长足进步
4.1科学化学的形成
在科学的化学理论建立之前，人们早已提出过关于物质组成的种种学说，例如古希腊的四根说、原子论、亚里士多德的元素说等等。在漫长的历史岁月中，炼金术士们也
