18世纪以来，电学作为一门新兴学科，获得了快速发展，达到了最高成就——库仑定律。但直到此时，仍未能揭示电磁之间的根本联系。伏打电池问世后，极大促进了电化学的研究，进而带动了电流学的发展，电学的研究成果又推动了整个电磁学的发展，众多学科相互渗透促进，到19世纪，统一光、电、磁的完整电磁学体系终于构建起来。从而引发了第二次技术革命。
1.？1？ 电、磁现象的早期认识
关于电、磁现象，史籍早有记载。在公元前6世纪，古希腊学者泰勒斯就发现琥珀与毛皮摩擦后能吸引轻小物体。我国东汉学者王充（28—107）在《论衡·乱龙篇》中记载“顿牟缀芥，磁石引针”，说明摩擦后的琥珀带有静电。大约公元前3世纪，中国古书《吕氏春秋》中记载“慈石（陨磁石）召铁或引之也”，《韩非子》中也有记载“先王立司南，以端朝夕”，证明早在战国年间，我国已经发明了指南针，这是利用磁的最早的仪器。11世纪，北宋科学家沈括（1031—1096）发现指南针“常微偏东，不全南也”的现象，这是世界上关于磁偏角的最早记载。
近代电学和磁学研究都可以追溯到16世纪英国物理学家和医生，曾任英国女王伊丽莎白一世御医的吉尔伯特（1544—1603）。吉尔伯特的研究首次把磁学从经验转变为科学。
1600年，吉尔伯特出版了《论磁铁、磁体及地球是一个大磁体》（通常简称为《论磁》）一书，揭开了近代磁学研究的历史。《论磁》一书首次对基本的磁现象作了经验性的处理。他发现了磁石相互吸引和排斥的现象，以及磁倾角等现象，证明地球本身就是一个大磁体。值得指出的是，他没有把磁棒而是把磁球当作研究的主要工具。他认为地球就是一个大磁球，他的实验磁球也是一个小地球，这种新观点对于他同时代的人的影响是很大的。他因此也认为球形就是磁体的自然形状。
吉尔伯特在他的著作中也发展了关于磁与静电现象的理论，他首次引入了“电的（electric）”作用这个词。尽管在许多方面都表现了新的实验科学倾向，但没有求助于数学，仍然局限于经院科学的范围，还没有接近伽利略的程度。
吉尔伯特之后，陆续出现的一些新式仪器对电学的探索起到了极为重要的推动作用。1660年德国物理学家格里凯（1602—1686）发明了通过用手或布片摩擦一个能连续转动的硫磺球来产生大量电荷的起电机，这为后来的静电学研究提供了最重要的手段。1745年荷兰莱顿大学的马森布罗克（1692—1761）发明了另一件重要的电学仪器——收集贮存电荷的莱顿瓶，其本质上是一个电容器。这两大仪器的发明，使近代电学的发展才逐渐加快了步伐，不仅直接奠定了近代电学的实验基础，更重要的是，它们使人们进一步认识到，科学的发展与进步，不仅有赖于理论思维的发展，更有赖于实验技术的发展。
1.？2？ 电磁现象的内在联系
长期以来，磁现象和电现象一直是被作为两种截然不同的现象分别进行研究的。很多科学家，包括法国物理学家库仑、安培，英国物理学家光的波动说的奠基人托马斯·杨等都认为电与磁之间不存在任何直接的联系。然而，也有一些人猜测电和磁之间可能存在着某种联系。
一位名叫威克菲尔德的小商人，就曾描述过雷电使刀、叉和钢针发生磁化的现象；后来到1751年，美国科学家富兰克林（1706—1790）也发现莱顿瓶的放电可以使焊条、钢针磁化或退磁。他在公元1752年进行了那个著名的风筝实验，将雷雨云层中的电荷收集到莱顿瓶里，并且证明了这种电荷同起电机所产生的电荷在效应上是一样的。指出闪电和电火花两者事实上都是瞬时的，并且产生相似的光和声；它们都能使物体着火，都能熔解金属；它们都能流过导体，特别是金属，并且都集中在物体的尖端；它们都能破坏磁性，或使磁体的极性倒转过来，又都能杀死生物体。
1774年，德国巴伐利亚电学研究院为了激励科学家们深入研究电和磁之间的关系问题，提出了一个有奖征文题目《电力和磁力是否存在着实际的和物理的相似性呢？》，激发了不少学者去努力探索这个问题，但都没有取得太大的进展。因为莱顿瓶只能供给瞬时的电流，在1799年伏打电池发明，有了连续电流，这些突破才有可能。
1.？3？ 电磁效应的发现
18世纪后期，德国兴起自然哲学。弘扬自然界联系、发展的观点，批评了牛顿科学中的机械论成分，认为光、电、磁、化学力都是相互联系的，都是同一事物的不同侧面，其代表性人物是康德、谢林。哥本哈根大学的物理学教授奥斯特（1777—1851）深受康德、谢林等人哲学思想的影响，一直坚信电、磁、光、热等现象存在着内在的联系。特别是当富兰克林发现莱顿瓶放电能使钢针磁化以后，奥斯特更坚定了自己的观点，他认为：电可以转化为磁，关键在于要寻找转化的条件。
1812年，奥斯特在《对化学力和电力的同一性的研究》一文中，论述了电流与磁的关系，认为既然电流通过较细的导线会产生热，那么通过更细的导线就可能发光，推测导线直径继续小下去，就可能产生磁效应。并为此反复进行了实验，但仍未能发现电对磁的作用。
1819年冬，奥斯特在哥本哈根主持一个电磁学讲座。他分析了前人在电流方向上寻找磁效应都未成功的事实，想到磁效应可能像电流通过导线产生热和光那样是向四周散射的，即是一种横向力，而不是纵向的。为此他于1820年春天设计了几个实验，没有取得明显的效果。在1820年4月的一次讲座中，奥斯特突然出现了一个灵感，他把导线与磁针平行放置后接通电源，发现小磁针微微动了一下，这一现象使奥斯特又惊又喜，他紧紧抓住这一现象，连续进行了60多个实验，终于有了收获。1820年7月21日他在法国《化学与物理学年鉴》杂志上发表了题为《关于磁针上的电流碰撞的实验》的论文，总结出：电流的磁作用沿着螺纹方向垂直于导线；电流对磁针的作用可以穿过各种不同的介质；作用的强弱决定于介质，也决定于导线到磁针的距离和电流的强弱；铜和其他一些材料做的针不受电流作用；通电的环形导体相当于一个磁针，具有两个磁极。
奥斯特的重大发现揭示了电与磁之间的联系，为以后法拉第发现电磁感应定律，麦克斯韦建立统一的电磁场理论奠定了基础。鉴于奥斯特在物理和化学的多个领域做出的贡献，特别是电流磁效应的发现，1821年，奥斯特被选为英国皇家学会会员，1823年又当选为法国科学院院士。1834年，磁场强度的单位被命名为奥斯特，以纪念这位著名的物理学家。法拉第后来在评价奥斯特的发现时说：“它猛然打开了一个科学领域的大门，那里过去是一片漆黑，如今充满了光明。”
1.？4？ 电流的其他性质
1800年伏打发明电堆以后，对稳恒电流的研究取得了一系列重要进展。这一年，英国的尼科尔（1753—1815）和卡莱斯卡（1768—1840）发现了电流的化学效应；1805年，德国的李特尔（1776—1810）发现了电流的热效应；4年后，英国化学家戴维（1778—1829）又发明了弧光灯，继而发现了电阻定律；1822年，德国物理学家塞班克（1 7 7 0—1 8 3 1）发现了温差电效应，从而发明了温差电池，温差电池可以提供稳定的电流；1826年，德国物理学家欧姆（1787—1845）确立了著名的欧姆定律。
1820年注定是电磁学历史上的一个重要年份。奥斯特的实验结果被法国物理学家阿拉果（1786—1853）听说后，于9月11日向科学院报告了这一新发现，使法国物理学界十分震惊。因为此前他们一直受库仑的影响，以为电与磁不可能相互作用。
法国物理学家安培（1775—1836）敏锐地感到这一发现的非同寻常，第二天即重复了奥斯特的实验。一个星期后，他向科学院提交了一篇论文，提出了磁针转动方向与电流方向相关判定的右手定则，提出螺旋载流导线圈可产生类似于磁铁的磁场；再一星期后，安培又向科学院提交了第二篇论文，报告了环形载流线圈相互作用的发现，演示了其吸引和排斥效应；10月初，他发现二条通电导线相互作用，当电流同向时相互吸引，电流异向时相互排斥；12月初，他报告了一个重要的研究成果，利用一组精巧的实验和巧妙的数学方法，推导出了两个电流元之间的作用力公式，即著名的安培定律；这一定律揭示出磁现象可能只是电特性的一种表现，从这一思想启发他于1821年1月提出了著名的分子电流假设，他认为天然磁体中的每一个分子都存在圆形的电流，使分子类似一个小磁体，当分子磁体顺向排列物体就显示磁性。
安培是19世纪法国著名科学家，他最初的科学研究工作是在数学和化学领域，正是奥斯特的发现将安培吸引到电磁学领域。凭借高超的数学才能，他把电磁学努力纳入了牛顿力学的框架，他把电流的相互作用称为电动力，并规定了电流的方向，把1820—1827年间提出的理论叫电动力学，把磁学归为其中一支。由于他的杰出贡献，后来麦克斯韦称他为“电学中的牛顿”。并很快取得了重要的研究成果。由于安培在电学上的成就，人们把“安培”的名字定为电流强度的单位。
与安培同时代的德国物理学家欧姆（GeorgOhm，1787—1854）长期热心于电学研究。其主要贡献在于，在1826年—1827年间确立了近代电学的几个经典概念及其关系，即电路中的电势、电流和电阻之间的关系。欧姆在利用温差电池和电磁扭秤测量金属导电率的实验过程中，把电势比为温度，将电流的总量比为一定量的热，希望能对电的流动做出类似的分析，终于得出了“通过导体的电流与电势差成正比，与电阻成反比”的结论。这就是著名的欧姆定律。
经安培与欧姆的努力之后，电流的问题已经到了新物理学的重要阶段，因为基本概念已经确定，并有了确定的意义，为其在数学轨道上推进奠定了坚实基础。
