Elektřina a magnetismus

Za zakladatele nauky o elektřině a magnetismu můžeme považovat královského lékaře Williama Gilberta, který opustil skromné starověké znalosti o tření jantaru a pustil se do experimentování. Gilbertovi také vděčíme za název celého oboru, který pochází z řeckého elektron – jantar.

Až do konce 18. století byly znalosti z oblasti elektřiny a magnetismu známy bez jakékoli souvislosti. V roce 1785 Charles Coulomb formuloval základní zákon elektrostatiky i magnetostatiky, který má ovšem v současnosti jen historický význam. Na konci 18. století se pokusy s elektrickými jiskrami staly velmi populární. Do přelomu 18. a 19. století spadá objev galvanismu spojený s Luigim Galvanim a Alessandrem Voltou. Ještě větší obdiv sklidil Hans Christian Oersted s objevem elektromagnetismu. Tohoto objevu se okamžitě ujali fyzikové Jean Baptiste Biot, Felix Savart a Pierre Simon Laplace při formulaci potřebné matematické závislosti. K nim přidal ještě André-Marie Ampére vztah pro sílu působící mezi dvěma vodiči s proudem. Po objevu elektromagnetismu se novinky jen hrnuly: elektromagnetická indukce od Michaela Faradaye, základní zákon elektrického proudu a napětí od George Simona Ohma. Chaos v elektrických a magnetických jednotkách zastavil Mezinárodní elektrotechnický kongres, jenž se konal v roce 1881 v Paříži, a který schválil a zavedl Gaussovy-Weberovy elektrické a magnetické jednotky.


Bohaté experimentální poznatky získané do té doby shrnul James Clerk Maxwell v roce 1864 v teorii elektromagnetického pole v podobě čtyř diferenciálních rovnic: zákon celkového proudu, Gaussův zákon, zákon elektromagnetické indukce a zákon o neexistenci magnetických nábojů. Ze své teorie vyvodil, že elektromagnetické pole se šíří v podobě vln, jejichž existenci v roce 1888 experimentálně prokázal Heinrich Hertz. Maxwell předpokládal, že elektromagnetické vlny, podobně jako vlny zvukové, potřebují ke svému šíření látkové prostředí, které nazval éter. Snahy o potvrzení existence éteru vedly ke krizi fyziky 19. století, kterou ukončil Albert Einstein svou speciální teorií relativity.

Na konci 19. století se z fyziky oddělila samostatná věda – elektrotechnika. Poprvé tohoto jména užil Wilhelm Siemens v názvu londýnského spolku. Mezi její zakladatele patřili průkopníci v oblasti telegrafie – Karl Friedrich Gauss a Wilhelm Weber, Werner Siemens a třeba i lord Kelvin. Roku 1860 byl Johanem Philippem Reisem vynalezen telefon, který později zdokonalil George Graham, Alexander Graham Bell a Thomas Alva Edison. Důležitým úkolem elektrotechniky se stala přeměna energie a její přenos. Magnet nahradil elektromagnetem v prvním elektrodynamickém stroji Werner Siemens. Vedení elektřiny na větší vzdálenosti umožnily transformátory. Hertzův objev elektromagnetických vln vedl k rozvoji vysílačů a přijímačů elektrických vln, a tím i k rozvoji bezdrátové telegrafie Guglielma Marchese Marconiho. Přehled důležitých osobností a jejich činů by mohl končit v Americe u vynálezců Nikoly Tesly a Thomase Alva Edisona, ale pokračuje dál. 

První atomické úvahy o podstatě elektrického proudu vyslovil Wilhelm Weber a na počátku 20. století Hendrik Antoon Lorentz a Joseph John Thomson.