Lịch sử Điện từ học (Ver. 2010)

Muộn hơn nhiều sau này, một cách tiếp cận có phần chín chắn hơn thực hiện bởi người Pháp Pierre de Maricourt Petrus Peregrinus, người sống thời thế kỉ 13, đã làm thí nghiệm với một đá na

LỊCH SỬ ĐIỆN TỪ HỌC

Trần Nghiêm dịch

Lịch sử Điện từ học

Kristen Eliza Coyne, Adam Rainey, Jesse Birch, Eric Hooper,

Kevin John, Richard Ludlow, Adam Rainey

Trần Nghiêm dịch

Mục lục

600 trước Công nguyên – 1599 1

1600 – 1699 4

1700 - 1749 7

1750 – 1774 11

1775 - 1799 14

1800 - 1819 17

1820 - 1829 20

1830 – 1839 24

1840 - 1849 29

1850 - 1869 33

1870 - 1879 38

1880 - 1889 41

1890 – 1899 45

1900 – 1909 49

1910 - 1929 53

1930 - 1939 57

1940 – 1959 61

1960 - 1979 65

1980 - 2003 69

600 trước Công nguyên – 1599

Mối quan tâm và sự mê hoặc của loài người với từ học và điện học đã có cách nay ít nhất là 2600 năm, khoảng năm 600 tCN Đó là lúc, xưa như chúng ta biết, những người Hi Lạp cổ đại lần đầu tiên đề cập đến những tính chất bí ẩn Nhà triết học Thales xứ Miletus đã quan sát thấy hổ phách, khi cọ xát, hút được lông chim và những chất liệu nhẹ khác Ông cũng

để ý thấy đá nam châm (magnetite) có thể hút được sắt Nhưng một sự phân biệt rõ ràng giữa hai hiện tượng này vẫn không được nhận ra

Trong nhiều thế kỉ, những hiện tượng này đã khêu gợi những trí tuệ lớn, từ Pliny tới Plato tới St Augustine Nhưng sự hiểu biết sâu sắc thật sự vẫn tiếp tục lảng tránh họ Các nhà

tư tưởng thời Cổ đại và Trung đại thường bị vướng mắc bởi việc thiếu công cụ, bởi một phương pháp nêu nghi vấn không hoàn thiện, bởi đức tin tôn giáo hoặc các tổ chức ngăn cấm thẩm tra tự do, và các tư tưởng bảo thủ đã làm họ đi chệch hướng

Phần nhiều trong thời kì này, thuyết duy linh đã tô điểm cho thế giới của con người Thales, chẳng hạn, tin rằng đá nam châm có một linh hồn Những quan niệm khác có lẽ thật khôi hài đối với chúng ta ngày nay đã được đề xuất trong thời gian này Nhà triết học La Mã Lucretius, chẳng hạn, cho rằng các hạt do đá nam châm phát ra quét qua không khí giữa nó và sắt, do đó hút sắt thông qua một loại “mút” lấy

Muộn hơn nhiều sau này, một cách tiếp cận có phần chín chắn hơn thực hiện bởi người Pháp Pierre de Maricourt (Petrus Peregrinus), người sống thời thế kỉ 13, đã làm thí nghiệm với một đá nam châm hình cầu và những thứ khác, rồi công bố kết quả của ông trong cuốn

“Epostolia de Magnete.” Ông là một trong những người đầu tiên đề xuất việc khai thác tính chất vẫn còn hiểu biết nghèo nàn của từ học để chế tạo một cỗ máy chuyển động vĩnh cửu

Tuy nhiên, có một dụng cụ từ đã đi vào sử dụng trong thời gian này và đã có tác động rộng rãi hơn lên lịch sử loài người so với cỗ máy tưởng tượng của Peregrinus: đó là la bàn Người Trung Quốc được đông đảo công nhận là đã phát minh ra nó Sự chứng thực được sử sách ghi lại đầu tiên về la bàn sử dụng trong hàng hải ở Trung Hoa vào năm 1086, và sau này

nó được các thủy thủ châu Âu sử dụng Tuy nhiên, la bàn đã được sử dụng hàng thế kỉ trước

đó vì những mục đích khác Gọi là “kim chỉ nam”, dụng cụ đơn giản được mô tả là một đá nam châm hình cái môi, như hình vẽ, cán của nó luôn luôn chỉ về phương nam Hiện thân sớm nhất này của la bàn mang tính chất thiêng liêng hơn là một công cụ hàng hải, sử dụng để chỉ dẫn hướng của cuộc sống của con người, không phải những bước chân của họ

Còn hơn những biểu đồ hàng hải và những công cụ khác, la bàn đã làm cho những chuyến hành trình biển lớn trở nên có thể trong thời gian này Dụng cụ đã chỉ đường cho Columbus đến châu Mĩ, Vasco da Gamma đi vòng qua vùng sừng châu Phi và tiến vào Ấn Độ,

và Ferdinand Magellan trong chuyến vòng quanh thế giới của ông Nó cũng đưa đến những khám phá khoa học quan trọng, trong đó có các quan sát về cực từ của Trái đất và sự lệch của

từ trường của nó

Tiến về năm 1600, một vài trí tuệ sáng suốt đã bắt đầu nhìn thấy từ và điện là hai lực khác nhau Sự thông suốt này đánh dấu bước nhảy trí tuệ lớn đầu tiên trong sự hiểu biết của nhân loại về những lĩnh vực có tương quan với nhau này Nhưng mất gần 250 năm nữa trước khi một sự hiểu biết đầy đủ hơn hiện ra từ mối tương quan này, hoặc những loại điện khác tồn tại ngoài tĩnh điện ra

600 tCN - 1599

khoảng 600 tCN Nhà triết học Hi Lạp Thales xứ Miletus lưu ý thấy hổ phách hút được lông

chim và những vật nhẹ khác khi bị cọ xát, mốc tham khảo lịch sử đầu tiên

về tĩnh điện Ông cũng làm thí nghiệm với đá nam châm, hay magnetite,

và thấy nó có thể hút được sắt

khoảng 100 tCN Đá nam châm được sử dụng trên bàn thờ của các đạo sĩ ở Trung Hoa

khoảng 50 tCN Trong bài thơ dài của ông De Rerum Natura (“Về bản chất của vạn vật”),

nhà thơ và nhà triết học La Mã Lucretius đã liên hệ với lí thuyết vật lí của nhà triết học người Hi Lạp Epicurus, trong đó có nỗ lực của ông ở việc giải thích hoạt tính của đá nam châm

1086 Nhà thiên văn và nhà toán học người Trung Hoa Shen Kua tường thuật

việc sử dụng la bàn từ trong hàng hải trong cuốn Meng ch'i pi t'an

1180 Alexander Neckam, một thầy tu người Anh, cung cấp bản miêu tả châu Âu

sớm nhất của việc sử dụng la bàn từ bởi những người thủy thủ trong tác phẩm của ông De utensilibus (“Về các thiết bị”)

1269 Binh sĩ người Pháp Pierre de Maricourt, còn được biết tới là Petrus

Peregrinus, đã tiến hành những thí nghiệm đơn giản với nam châm và viết nên tác phẩm Epistola de magnete (“Bức thư về nam châm”), trong đó ông nói về la bàn, các cực từ và khả năng của nam châm mạnh làm đảo cực của nam châm yếu hơn

1492 Trong hành trình về phía tây của ông xuất phát từ Tây Ban Nha,

Christopher Columbus tường trình đã quan sát thấy sự nghiêng của kim từ tính của la bàn của ông thay đổi ở giữa đường xuyên đại dương từ đông sang tây

1551 Nhà toán học người Italy Girolamo Cardano nhận ra lực từ và lực hút của

các vật nhỏ với hổ phách bị kích thích là khác nhau

1581 Robert Norman, một nhà chế tạo la bàn người Anh, mô tả sự nghiêng hay

lệch của một kim từ tính trong cuốn Lực hút mới, đã đo góc nghiêng đó với một dụng cụ do ông tự phát minh ra gọi là vòng tròn nghiêng

1588 Nhà địa lí người Italy Livio Sanuto lần đầu tiên chú ý tới quan điểm rằng

Trái đất có hai cực từ

1600 – 1699

Năm 1600, cuộc cách mạng khoa học đang diễn tiến ở châu Âu, một thời kì được đánh dấu bởi những tiến bộ mang tính lịch sử trong khoa học như các phát kiến của Keppler, Galileo, Francis Bacon và nhiều người khác Nhà khoa học đầu tiên để lại dấu ấn của ông trong thế kỉ này là nhà vật lí người Anh với cái tên William Gilbert

Trong năm đầu tiên của thế kỉ này, giữa sự đơm hoa kết trái trí tuệ của thời kì Elizabeth, Gilbert đã cho xuất bản sáu tập sách tên là De Magnete (“Về nam châm”) Nhiều người xem đây là tác phẩm khoa học thật sự đầu tiên Rời bỏ truyền thống hiện có, Gilbert xây dựng kết quả của ông trên những thí nghiệm thực sự - lặp lại để đảm bảo kết quả phù hợp, sử dụng thiết bị khoa học và mang lại những quan sát trực tiếp thay cho các giả thuyết kế thừa

Một dụng cụ do Gilbert phát minh ra dùng trong những nghiên cứu này là cái versorium: một mũi tên kim loại phát hiện ra lực điện trong chất liệu và cấu thành nên cái điện nghiệm đầu tiên Một thiết bị khác ông đặt tên là “terrella” – nghĩa là tiểu Trái đất Quả cầu

đá nam châm bị từ hóa này phối hợp ăn ý với một la bàn trong vô số thí nghiệm Gilbert đã thực hiện nhiều khám phá mang tính đột phá với cơ cấu này, trong đó có việc bản thân Trái đất là một nam châm khổng lồ Ông cũng cho rằng Trái đất có một “quả cầu tác dụng” từ tính – mầm mống của một sự thật không được hiểu biết thấu đáo bởi các nhà khoa học trong hơn

200 năm trời

Sau khi kiểm tra có phương pháp nhiều chất liệu đa dạng, Gilbert đã phát hiện thấy hổ phách không phải là chất liệu duy nhất, khi cọ xát, hút được những vật nhẹ nhất định Ông đã phân loại các chất liệu này là “có tính điện”, và các chất đó không có tính chất gọi là “phi điện” Như vậy, Gilbert là người đã đặt ra thuật ngữ “điện” (dựa trên từ vựng Hi Lạp chỉ hổ phách)

Nhiều quan điểm của Gilbert không đúng: Ví dụ, ông suy luận sai lầm rằng lực từ là nguyên nhân cho quỹ đạo của Mặt trăng quay xung quanh Trái đất, và rõ ràng đã thất bại trước

việc nhận ra tĩnh điện không chỉ hút, mà còn đẩy Tuy vậy, những thành tựu trí tuệ của ông, và cách thức chúng được tạo ra, là một bước nhảy lớn trong lịch sử khoa học

Khi chủ nghĩa phục hưng, bắt đầu ở Italy thế kỉ 15, lan rộng ra phần còn lại của Âu châu, các nhà khoa học đã khảo sát những địa hạt mới, nắm lấy một cách tiếp cận theo chủ nghĩa duy lí Descartes để nghiên cứu Năm 1629, nhà triết học Italy Niccolò Cabeo đã lấp đầy một trong những chỗ còn bỏ trống của Gilbert, lần đầu tiên lưu ý thấy sự tiếp xúc giữa hai chất hút nhau có thể làm cho chúng sau đó đẩy lẫn nhau Ba thập kỉ sau, nhà vật lí người Đức Otto von Guericke đã đá tiếp quả bóng nghiên cứu của Gilbert (nếu nói được như vậy) bởi việc chế tạo một “terrella” của riêng ông – không phải bằng đá nam châm mà bằng sulphur Nó là bộ phận của một dụng cụ mà ông sử dụng để tạo ra tĩnh điện Ông sử dụng quả cầu sulphur, cỗ máy đầu tiên thuộc loại của nó, để phô bày tác dụng đẩy của tĩnh điện, ban đầu hút một cái lông chim sang terrella đã cọ xát, sau đó đi tới xua đuổi nó vòng quanh căn phòng với quả cầu

đó Von Guericke sau đó trở thành người đầu tiên chứng kiến hiệu ứng điện phát quang khi quả cầu sulphur của ông bắt đầu lóe sáng trong khi hoạt động

1600 – 1699

1600 Sau gần hai thập kỉ thực nghiệm, bác sĩ người Anh William Gilbert đã hoàn thành

tác phẩm của ông về từ học, De Magnete, Magneticisique Corporibus, et de Magno Magnete Tellure (“Bàn về nam châm, các vật từ tính, và Thanh nam châm vĩ đại của Trái đất”) Công trình lần đầu tiên sử dụng thuật ngữ điện (electric), từ do Gilbert đặt ra cho hổ phách xuất phát từ tiếng Hi Lạp (electron), lần đầu tiên phân loại chính các chất điện và phi điện, và một trong những mô tả sớm nhất rằng Trái đất là một thực thể từ tính

1629 Nhà triết học dòng Tên người Italy Niccolò Cabeo công bố những quan sát của ông

về lực hút và lực đẩy điện trong cuốn Philososphia Magnetica, lưu ý thấy sự tiếp xúc giữa hai chất liệu hút nhau có thể làm cho chúng sau đó đẩy lẫn nhau

1635 Giáo sĩ người Anh Henry Gellibrand xác định chắc chắn rằng độ lệch từ biến đổi

theo thời gian bằng cách so sánh các phép đo mới với các phép đo ông thu được trước đó 12 năm, và công bố kết quả của ông

1644 Triết gia người Pháp René Descartes đưa ra một trong những lời giải thích cơ giới

đầu tiên, thay vì duy linh, về từ học, nó liên quan tới một tương tác phức tạp giữa xú khí, chỉ sợi và ống dẫn

1646 Trong cuốn Pseudodoxia Epidemica, bác sĩ người Anh Thomas Browne lần đầu tiên

sử dụng thuật ngữ điện (electricity) mà ông định nghĩa là “một sức mạnh hút được các cọng rơm hay những vật nhẹ, và làm biến đổi kim la bàn đặt tự do”

1660 Nhà vật lí Đức Otto von Guericke phát minh ra một cỗ máy có khả năng phát ra tĩnh

điện bằng cách áp dụng ma sát trên một quả cầu sulphur ở trong một quả cầu thủy tinh quay trên một cán sắt với một tay quay

1672 Lưu ý thấy bộ phận quả cầu sulphur của máy phát điện của ông có thể làm cho lóe

sáng bởi dòng điện mà nó tạo ra, Otto von Guericke trở thành người đầu tiên quan sát thấy điện phát quang

1675 Robert Boyle, một nhà thực nghiệm người Anh đầy tham vọng, xuất bản cuốn Các

thí nghiệm và lưu ý về nguồn gốc cơ giới hay sự sản sinh của dòng điện, trong đó ông mô tả sự truyền điện qua một chân không

1692 Edmond Halley, nhà toán học và thiên văn học người Anh, đề xuất rằng Trái đất

gồm những quả cầu nằm trong những quả cầu, mỗi quả cầu quay từ từ so với những quả cầu khác và bị từ hóa một cách độc lập Halley sử dụng quan điểm của ông về hành tinh để giải thích tại sao độ lệch từ biến đổi dần theo thời gian

1699 Edmond Halley tiến hành cuộc khảo sát sự lệch từ đầu tiên và công bố biểu đồ kết

quả của ông hai năm sau đó

1700 - 1749

Ngài Isaac Newton của nước Anh, được xem là một trong những nhà khoa học và nhà toán học vĩ đại nhất trong lịch sử, đã xuất bản chuyên luận nổi tiếng của ông về ánh sáng và quang học ngay đầu thế kỉ này Ngoài những vấn đề khác, nó còn giải quyết một cuộc tranh luận đã bắt đầu hàng năm trước đó xem ánh sáng là hạt hay là sóng Đối lập với những lí thuyết trước đó, Newton xác định ánh sáng cấu thành từ các hạt, hay các “tiểu thể” Các nhà khoa học tiếp tục bàn tới bàn lui về vấn đề đó trong hàng thế kỉ, nhưng cuối cùng người ta công nhận ánh sáng là sóng điện từ và sau này được đồng ý, nhờ một nhà khoa học lỗi lạc khác, Albert Einstein, rằng ánh sáng vừa là sóng vừa là hạt

Một người đồng hương của Newton, Francis Hauksbee, được thuê bởi Hội Hoàng gia, một viện hàn lâm khoa học độc lập thành lập ở London năm 1662 Mặc dù tương đối ít học, nhưng Haukabee có một năng khiếu về khoa học, nhất là thiết kế và chế tạo thiết bị thí nghiệm Ngay từ đầu thập niên 1700, ông đã tiến hành tìm hiểu ánh sáng khí áp, hay lóe sáng xuất hiện trong một khí áp kế khi người ta lắc nó, một hiện tượng được hiểu biết nghèo nàn vào thời ấy

Hauksbee đi đến nhận ra lóe sáng đó là điện – kết quả của sự ma sát của thủy ngân chuyển động trong ống khí áp kế Ông tiếp tục nghiên cứu xem những chất liệu khác có mang lại một hiệu ứng như vậy hay không, và vì công việc này, ông đã chế tạo một máy phát tĩnh điện cải tiến nhiều trên mẫu năm 1660 của Otto von Guericke Với nó, ông đã tạo ra ánh sáng trong một ống thủy tinh đủ sáng, ông tường thuật, để đọc sách – một tiền thân thô sơ của bóng đèn điện Ông còn sáng tạo ra sự hình dung trực giác đầu tiên về các đường lực điện, mặc dù Haukabee không nhận thức rõ ý nghĩa của cái ông nhìn thấy Hauksbee còn hiểu sai một hiện tượng khác quan sát thấy trong các thí nghiệm của ông: đó là mang một quả cầu thủy tinh lại gần một quả cầu nhiễm điện khác, ông có thể làm nhiễm điện quả cầu thứ nhất (ngày nay gọi

là nhiễm điện do hưởng ứng)

Một người Anh khác, Stephen Gray, tiếp tục theo đuổi nghiên cứu của Hauksbee trong lĩnh vực đó với những đóng góp quan trọng của riêng ông, quan trọng nhất trong số đó là khám phá ra sự dẫn điện Sử dụng nhiều chất liệu đa dạng trong nhiều năm, Gray đã truyền tải điện đi những khoảng cách ngày càng xa hơn Cuối cùng, ông chuyển các thí nghiệm của ông

ra ngoài trời và xây dựng những đường dây dài hàng trăm foot Ông đi đến chỗ nhận ra rằng một số chất thì dẫn điện tốt (cái ngày nay chúng ta gọi là chất dẫn điện), trong khi một số chất khác thì không (chất cách điện)

Vài năm sau đó, bên kia eo biển Anh, nhà hóa học người Pháp Charles-François de Cisternay du Fay đã lặp lại và dẫn giải về những thí nghiệm của Gray, von Guericke và những người khác, đi đến một sự hiểu biết đầy đủ hơn về lực đẩy điện Trong khi thực hiện như vậy, ông đã thu được một số nhận thức quan trọng, trong đó có việc rằng đa số các vật có thể làm cho nhiễm điện chỉ bằng cách cọ xát chúng, và các chất dẫn điện tốt hơn khi bị ẩm ướt

Nhưng khám phá quan trọng nhất của du Fay là sự tồn tại của hai loại điện Ông đã suy luận ra kết luận này với thí nghiệm sau đây Thứ nhất, nhà hóa học đã mang một lá vàng đến tiếp xúc với một quả cầu thủy tinh đã cọ xát, người ta trông đợi nó hút, rồi tức thì đẩy, lá vàng

ra Sau đó, ông đặt lá vàng gần một vật bị cọ xát khác – lần này là một miếng nhựa copal giống hổ phách, và ngạc nhiên thấy lá vàng hút nhựa copal Ông thì trông đợi hai vật nhiễm điện đó đẩy lẫn nhau Du Fay xác định phải có hai loại điện, và đặt tên một loại là điện thủy tinh và một loại là điện nhựa Một số chất tạo ra loại điện thứ nhất, còn một số chất phát ra loại thứ hai Mặc dù Du Fay đã tinh ranh quan sát những hành vi đối lập, nhưng ông đã sai, tất nhiên, trong giải thích của ông về chúng Benjamin Franklin sẽ lập kỉ lục ngay sau đó vài năm

Hướng về giữa thế kỉ, một loại tụ điện đơn giản đã được nghĩ ra trở thành một công cụ thực nghiệm rất quan trọng – và mang tính giải trí Được phát minh độc lập bởi thầy tu người Đức E Georg von Kleist và nhà vật lí người Hà Lan Pieter van Musschenbroek ở trường Đại học Leiden, nó trở nên nổi tiếng với cái tên chai Leyden Nó gồm một cái chai thủy tinh chứa đầy nước, tráng bên trong và bên ngoài lớp kim loại mỏng và đậy bằng một cái nút có sợi dây kim loại xuyên qua Đầu kia của sợi dây này có thể nối với một máy phát tĩnh điện, sao cho điện do máy phát tạo ra sẽ chạy vào và dự trữ trong chai Mặc dù nguy hiểm nếu sử dụng không cẩn thận (van Musschenbroek đã suýt mất mạng với nó), nhưng cái chai đã được sử dụng bởi nhiều nhà khoa học lỗi lạc trong nghiên cứu của họ về điện (trong đó có Benjamin Franklin) và làm phát sinh những biểu hiện kì lạ của dòng điện

1700 – 1749

1706 Nhà vật lí người Anh, ngài Isaac Newton xuất bản cuốn Opticks, tập hợp những bài

viết của ông liên quan đến ánh sáng, màu sắc và quang học Trong tác phẩm này, ông đưa ra lí thuyết tiểu thể về ánh sáng rằng ánh sáng cấu thành từ các hạt, không phải sóng, như những nhà khoa học khác đề xuất

1706 Francis Hauksbee ở London phát minh ra máy phát tĩnh điện gồm một quả cầu thủy

dụng một dây kim loại để bắt lấy, một cải tiến quan trọng so với mẫu mang tính nguyên bản hơn do Otto von Guericke sáng tạo ra vài thập kỉ trước đó

1708 Nhà khoa học người Anh William Wall chú ý thấy một sự giống nhau giữa tiếng sấm

và tia chớp, và giữa những tiếng răng rắc và tia lửa điện sinh ra bởi các vật nhiễm điện

và quan sát của ông được đăng trong cuốn Kỉ yếu triết học

1709 Các thí nghiệm cơ-lí về những vật khác nhau Giải thích một vài hiện tượng bất ngờ

liên quan đến ánh sáng và điện được Francis Hauksbee cho xuất bản và trở thành một nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực điện và điện phát quang

1716 Nhà toán học và thiên văn học người Anh Edmond Halley suy xét chính xác rằng hiện

tượng cực quang trong khí quyển liên quan đến các tác động của từ trường của Trái đất

1722 Qua sự quan sát chặt chẽ kim la bàn, nhà chế tạo thiết bị người London George

Graham phát hiện ra sự biến đổi hàng ngày của độ lệch từ trường Trái đất

1729 Nhà hóa học Stephen Gray ở London chứng minh được sự dẫn điện và xác định rằng

bề mặt của một vật giữ lấy điện tích của nó

1733 Nhà hóa học Pháp Charles-François de Cisternay du Fay nhận xét rằng có hai loại điện

khác nhau mà ông gọi là điện nhựa (-) và điện thủy tinh (+), lưu ý lực đẩy của các điện tích giống nhau và lực hút của các điện tích khác nhau, và xác định rằng dây dẫn điện tốt hơn khi ẩm ướt

1742 Thomas Le Sueur và Francis Jacquier xuất bản cuốn Principia của Newton và có một

lưu ý đến đoạn văn chứng minh một định luật nghịch đảo lũy thừa ba của lực giữa hai nam châm

1745 Chai Leyden, dụng cụ thực hành đầu tiên dùng dự trữ điện tích, được phát minh độc

lập bởi thầy tu người Đức E Georg von Kleist và nhà vật lí người Hà Lan Pieter van Musschenbroek

1745 Jean-Antoine Nollet, một tu sĩ và nhà vật lí người Pháp, đưa ra lí thuyết rằng vật chất

điện liên tục chảy giữa hai vật tích điện

1745 Nhà vật lí người Anh Gowin Knight phát triển một phương pháp sản suất nam châm

nhân tạo giữ lại sự từ hóa của chúng trong những khoảng thời gian kéo dài Các nam châm mới được sử dụng trong la bàn Knight, chúng trở nên rất phổ biến đối với các

thủy thủ và nhà khoa học

1746 Trong một buổi trình diễn điện cho nhà vua Louis XV, Jean-Antoine Nollet cho phóng

điện một chai Leyden đến mức dòng điện đi qua một đoàn 180 lính cận vệ hoàng gia Sau đó, ông tiến hành một kì công tương tự qua một đoàn tăng lữ sắp dài hơn một km

1746 Nhà khoa học người Anh William Watson phát triển khái niệm bảo toàn điện tích,

trong đó tồn tại một chất lỏng điện không được sinh ra hay phá hủy, mà chỉ truyền từ vật này sang vật khác Không bao lâu sau đó, Benjamin Franklin phát triển đầy đủ hơn

lí thuyết bảo toàn đó

1746 Johann Heinrich Winckler, một giáo sư tại Đại học Leipzig, cố gắng khai thác điện để

truyền điện báo qua những khoảng cách dài

1747 Nhà vật lí và hóa học người Anh Henry Cavendish bắt đầu đo độ dẫn của những chất

khác nhau bằng cách so sánh cú sốc mà ông nhận được khi ông cho phóng điện chai Leyden qua chúng

1748 William Watson, Henry Cavendish và những người đồng sự khác cố gắng đo vận tốc

của dòng điện khi nó truyền qua một mạch điện dài hơn 12.000 foot và kết luận sai lầm rằng nó là tức thời

1748 Jean-Antoine Nollet chế tạo một điện nghiệm sơ khai, một điện kế gồm một quả cầu

lõi xốp lơ lửng chuyển động theo sức hút và đẩy tĩnh điện của một vật tích điện

1750 – 1774

Một trong những trí tuệ lỗi lạc làm việc trong thời gian này là Benjamin Franklin, người Mĩ đầu tiên có những đóng góp quan trọng cho khoa học Đồng thời là một chính khách tài năng, nhà triết học và nhà văn, Franklin đã phát triển một sự mê hoặc sâu sắc với điện học trong thập niên 1740, sau khi ông có một ống thủy tinh và vải vóc để làm thí nghiệm với chúng Với dụng cụ này và một máy phát tĩnh điện do ông chế tạo, người thợ không biết mệt mỏi đã lao vào một loạt thí nghiệm đưa ông đến chỗ tin rằng chỉ có một loại điện mà thôi, thay

vì hai loại mà du Fay đã nêu ra vài năm trước đó

Franklin lí giải rằng tính chất đẩy và hút quan sát thấy ở các chất khác nhau dưới những trường hợp khác nhau là do hàm lượng tương đối của chất lỏng này bên trong chất, thay

vì những loại chất lỏng khác nhau Ông còn kết luận rằng chất lỏng này tìm thấy trong mọi vật, mặc dù nó có thể truyền từ vật này sang vật kia

Nghiên cứu của Franklin còn dẫn đến quan sát của ông rằng điện không thể được tạo

ra, nó cũng không thể bị mất đi Thay vì vậy, sự mất điện ở vật này mang lại sự thu thêm điện

ở vật kia Điều này trở nên nổi tiếng là nguyên lí bảo toàn điện tích Các vật nhận thêm điện tích, theo lí thuyết của Franklin, là dương, còn các vật cho đi điện tích là âm Theo Franklin, chúng ta lần theo một trong những quy ước xưa cũ nhất – và kì lạ nhất – về điện: Nó chuyển

từ dương (vật có nhiều điện tích hơn) sang âm (vật có ít điện tích hơn)

Đóng góp nổi tiếng nhất của Franklin cho lĩnh vực này, tất nhiên, là thí nghiệm cái diều của ông Mối ngờ vực của ông rằng sét và điện chỉ là một và điều tương tự được chứng minh khi tia sét đánh vào cái diều của ông trước một cơn giông bão, truyền xuống một sợi dây

ẩm và gây ra một khóa công kích cho tia lửa điện Sự hiểu biết thấu đáo này dẫn đến phát minh của ông ra cột thu lôi, phát minh thực tiễn đầu tiên xuất hiện trong lĩnh vực điện hãy còn non trẻ và là phát minh đã bảo vệ cho vô số mạng sống con người

Nghiên cứu của Franklin đã mê hoặc các nhà khoa học và những người khác khắp nước Mĩ và châu Âu, trong đó có một mục sư người Anh tên là Joseph Priestley Thật ra, Priestley đã gặp Franklin trong một trong những lần lưu trú tạm thời của vị khách người Mĩ ở London và đã được truyền cảm hứng thực hiện một số thí nghiệm của riêng ông Điều đáng nói là với một người không được đào tạo khoa học chính thống, Priestley đã tiến hành được một quan sát thâm thúy

Ông bắt đầu với một thí nghiệm trong đó một quả cầu, lơ lửng bên trong một cái chai nhiễm điện, dường như hoàn toàn không bị ảnh hưởng bởi lực Hành trạng đó đưa Priestley đi đến tư tưởng của ngài Isaac Newton về Định luật Vạn vật hấp dẫn, phát biểu rằng lực hút hấp dẫn giữa Trái đất và các vật khác tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa tâm của Trái đất và tâm của vật Điều này cũng có nghĩa là những vật nằm bên trong này không chịu lực hấp dẫn nào

Priestley đã nối kết các chấm đứt quãng đó, lí thuyết hóa một định luật nghịch đảo bình phương cho lực điện, một bước nhảy trí tuệ ấn tượng sớm được chứng minh là chính xác

1750 – 1774

1750 John Michell, nhà địa lí người Anh, xuất bản cuốn Chuyên luận về nam châm

nhân tạo, mô tả cách thức chế tạo các nam châm thép mạnh và đưa ra một lời giải thích của khám phá của ông về định luật nghịch đảo bình phương cho lực hút và lực đẩy của các nam châm

1750 Perh Vilhelm Margentin viết thư cho Viện Hàn lâm Khoa học Thụy Điển, trong

đó ông nêu nhận xét về tác động của cực quang lên một kim nam châm bị từ hóa

1751 Những bức thư của Benjamin Franklin gửi cho một đồng nghiệp được xuất bản

thành cuốn Các thí nghiệm và quan sát về Điện Tác phẩm có nêu quan điểm của Franklin về các điện tích dương và âm, sử dụng các vật dẫn nhọn, cải tiến chai Leyden và một kế hoạch cụ thể cho thí nghiệm cái diều nổi tiếng của ông

1752 Mối quan hệ giữa sét và điện được chứng minh khi kế hoạch của Benjamin

Franklin thu thập điện tích từ một đám mây bão vào một chai Leyden với một cái khóa gắn với một cái diều được thực hiện thành công

1759 Franz Aepinus, nhà triết học tự nhiên người Đức, xuất bản cuốn Tentamen

Theoriae Electricitatis et Magnetismi của ông (“Một nỗ lực đi tìm Lí thuyết của Điện và Từ học”), cuốn sách đầu tiên xem xét điện và từ dưới dạng toán học

1762 Johann Sulzer, nhà vật lí Thụy Sĩ sinh sống ở Berlin, hình thành trong đầu và tiến

hành một thí nghiệm đặt hai kim loại khác nhau trong miệng của ông sao cho chúng chạm vào nhau, tạo ra một cảm giác lạ ở lưỡi Về cơ bản thì đây chính là phép kiểm tra bằng lưỡi đầu tiên của pin, và nó đã được nhiều nhà khoa học khác lặp lại, trong đó có Alessandro Volta

1764 Nhà vật lí Thụy Điển Johannes Wilcke phát minh ra một thiết bị đơn giản tạo ra

những lượng lớn điện tích, sau này nó trở nên nổi tiếng là máy tích điện

1767 Joseph Priestley, mục sư người Anh và là người say mê khoa học, suy luận rằng

định luật của lực giữa các điện tích phải giống dạng như định luật nghịch đảo bình phương của Newton cho lực hấp dẫn Cuốn Lịch sử và Hiện trạng của Điện học của ông được xuất bản, trong đó toàn bộ dữ liệu có sẵn trong lĩnh vực điện thời kì

ấy đã được xem xét kĩ lưỡng

1768 Johannes Wilcke biên soạn và xuất bản biểu đồ góc nghiêng do từ tính đầu tiên

bao gồm các phép đo từ khắp địa cầu

1769 Nhà phát minh người Anh James Watt sáng kế ra động cơ hơi nước, một mẫu thiết

kế ông tiếp tục cải tiến trong hai thập kỉ tiếp theo Cỗ máy được khai thác muộn vào thế kỉ sau đó trong việc sản suất điện quy mô lớn

1775 - 1799

Cuộc cách mạng công nghiệp, sau này lan ra khắp Bắc Mĩ và phần còn lại của châu

Âu, bắt đầu diễn ra ở nước Anh trong khoảng thời gian này Phong trào đã tạo ra một nhu cầu lớn đối với những những công nghệ và phát minh mới, những tiến bộ nền tảng trong ngành khoa học hàng năm

Nhưng phần nào đó vì điện và từ học chưa được hiểu biết trọn vẹn, cho nên nhiều ý tưởng mà chúng ta xem là lạ lẫm ngày nay tiếp tục sinh sôi Bác sĩ người Đức Anton Mesmer khẳng định ông có thể chữa nhiều chứng bệnh với một kiểu chữa vết thương bằng từ tính (Các bác sĩ đã sử dụng sốc điện để điều trị cho bệnh nhân trong nhiều năm) Mặc dù công việc của ông bị lột trần bởi Benjamin Franklin và những người khác, nhưng sức hấp dẫn ở lí thuyết của ông tiếp tục tồn tại, làm phát sinh nhiều năm sau đó thuật thôi miên cũng như những phương pháp chữa lành vết thương bằng từ tính khác

Bất chấp sự buộc tội thường xuyên của các lang băm, các nhà khoa học tiếp tục thực hiện những bước nhảy lớn Đáng lưu ý nhất là một kĩ sư quân đội Pháp, người năm 1785 đã kết hợp một phát minh tài trí và việc sử dụng toán học để định lượng lực điện, nhờ đó chứng minh khẳng định của Joseph Priestley về định luật nghịch đảo bình phương của lực điện và lực

từ, cái cân xoắn của Augustin de Coulomb gồm một thanh cách điện treo lơ lửng dưới một sợi dây, ở mỗi đầu của nó là một quả cầu Trong các thí nghiệm của ông, Coulomb làm tích điện một trong các quả cầu, và sau đó mang cùng lượng điện tích cho quả cầu thứ ba Khi ông đặt quả cầu thứ ba này ở gần quả cầu nhiễm điện kia, thì quả cầu nhiễm điện này sẽ bị đẩy ra Khi

đó Coulomb có thể đo khoảng cách mà quả cầu bị đẩy dịch chuyển Bằng cách này, ông đã

thiết lập một công thức tính lực giữa hai điện tích bất kì cách nhau một khoảng nào đó Đơn vị của lực tĩnh điện này được đặt tên ông

Khoảng thời gian đó, một giáo sư phẫu thuật người Italy đang làm thí nghiệm với những cái chân ếch cắt ra (đồng thời với tử thi người), khảo sát một hiện tượng ông gọi là

“điện sinh vật” Qua một lần tình cờ trong phòng thí nghiệm, Luigi Galvani chú ý thấy một đầu que kim loại khi chạm vào cơ chân của ếch cắt ra làm cho chân ếch co giật Sau khi loại trừ linh cảm ban đầu của ông rằng hành trạng này là do thời tiết, Galvani xem nó là một bằng chứng của một loại “chất lỏng” điện riêng biệt bẩm sinh ở động vật (Nghiên cứu của ông đã truyền cảm hứng cho tác phẩm Frankenstein nổi tiếng của Mary Shelley)

Tất nhiên Galvani đã sai lầm Chân ếch không tạo ra điện, mà dẫn nó giữa một loại kim loại mà chân đó tiếp xúc với loại kim loại kia ở đầu que nhọn Nhưng sai lầm của ông rất

có lợi, vì nó đưa đến khám phá rằng các dây thần kinh mang xung điện và khai sinh ra lĩnh vực điện hóa học Nó cũng đã kích động Alessandro Volta, một người đồng hữu người Italy bị thuyết phục rằng Galvani không đúng, chứng minh ông ta đã sai Ông đã chứng minh điều này

rõ ràng nhất với việc phát minh ra cột volta

1775 – 1799

1775 Nhà hóa học và vật lí người Anh Henry Cavendish phát triển khái niệm điện dung

và điện trở, mặc dù phần nhiều nghiên cứu của ông về điện không được công bố mãi cho đến cuối thế kỉ 19

1775 Nhà vật lí người Italy Alessandro Volta phát minh ra máy phát tĩnh điện mà ông gọi

là máy tích điện Tên gọi này cũng áp dụng cho một thiết bị tương tự do Johannes Wilcke sáng chế ra trước đó một thập kỉ

1777 Giáo sư người Đức Georg Christoph Lichtenberg khám phá ra những hình ảnh khác

thường, sau này được gọi là hình Lichtenberg, có thể tạo ra bằng cách làm nhiễm điện các bào tử dương xỉ hoặc những chất bột mịn khác và sau đó quét chúng lên trên một bề mặt mang điện tích trái dấu

1778 Anton Mesmer, một bác sĩ người Đức, đưa ra phương pháp chữa lành vết thương

bằng từ tính dựa trên lí thuyết của ông về từ sinh vật ở Paris sau khi bị cấm hành nghề ở Vienna

1781 Nhà hóa học lừng danh Antoine-Laurent Lavoisier của nước Pháp chứng minh được

sự chuyển trạng thái của chất lỏng hoặc chất rắn thành chất khí mang lại sự nhiễm điện

1785 Nhà vật lí Pháp Charles-Augustin de Coulomb chế tạo ra một cái cân xoắn và mang

lại bằng chứng định lượng của định luật nghịch đảo bình phương của lực điện và lưc từ do Joseph Priestley lí thuyết hóa trước đấy 20 năm

1785 Martin Van Marum người Hà Lan chế tạo ra một máy phát tĩnh điện cải tiến lớn,

mạnh hơn nhiều, chưa từng được chế tạo ra trước đó và đã tiến hành nhiều thí nghiệm đa dạng với điện

1787 Giáo sĩ Abraham Bennet trình bày hai thiết bị quan trọng trên tờ Kỉ yếu Triết học,

một dùng để phát hiện ra điện (điện nghiệm lá vàng) và một dùng để tăng cường điện tích qua sự cảm ứng (bộ nhân điện)

1791 Giáo sư nối tiếng ở trường Đại học Bologna, Luigi Galvani, báo cáo những quan sát

của ông thực hiện trong tiến trình hơn 11 năm trời về tác dụng của đầu nhọn kim loại lên cơ chân của con ếch cắt ra trong bài báo De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius (“Bàn về tác dụng của Điện lên chuyển động cơ”) Ông

đã gán sai lầm cho sự co giật cơ mà ông nhìn thấy là một lực bẩm sinh ông đặt tên

là điện sinh vật

1796 Khi thực hiện các thí nghiệm với các kim loại đặt trong miệng của ông tương tự như

các thí nghiệm của Johann Sulzer, nhà vật lí Italy Alessandro Volta ban đầu tin rằng ông đang trải nghiệm tác động của điện sinh vật, nhưng sau đó ông nhận thấy ông

có thể tạo ra dòng điện trong sự vắng mặt của mô động vật bằng cách sử dụng một miếng bìa cứng tẩm nước muối thay cho lưỡi của ông Vì vậy, ông suy ra rằng hiệu ứng đó được kích thích bởi sự tiếp xúc hai kim loại khác nhau với một vật ẩm

1800 - 1819

Thế kỉ 19 bắt đầu với một phát minh ngoạn mục: chiếc pin đầu tiên, sáng kiến của nữ thần báo ứng của Luigi Galvani, Alessandro Volta Nhiều đột phá khoa học đã xuất hiện trong những thập niên sau đó là ứng dụng, cải tiến hoặc thậm chí là những khám phá được truyền cảm hứng bởi dụng cụ của Volta

Vinh quang của Volta có thể được ghi nhận, một phần, nhờ sự thất bại của Galvani Trước hết, nghi ngờ lí thuyết của Galvani về “điện sinh vật” là sai, và sau đó tin chắc vào điều

đó, Volta đã bác bỏ lí thuyết đó một cách dứt khoát với phát minh ra cột volta Volta nhận ra rằng khi hơi ẩm có mặt giữa hai kim loại khác nhau, thì dòng điện có thể được dẫn Và ông nhận ra rằng bạn càng có nhiều lớp đó thì bạn có thể làm phát ra điện nhiều hơn Cột của ông gồm các lớp bạc và kẽm, với các miếng giấy tẩm nước muối ở giữa

“Cơ quan điện nhân tạo” này, như nhà phát minh gọi nó, là thiết bị đầu tiên tạo ra và duy trì dòng điện và tạo ra dòng điện qua một phản ứng hóa học Là một tiến bộ lớn so với các máy phát tĩnh điện, nó đã mở ra cánh cửa cho tất cả những loại ứng dụng khác Thuật ngữ volt, một số đo của dòng điện, được đặt tên để ghi nhận thành tựu của Volta

Chỉ hai năm sau thành tựu của Volta, nhà triết học người Italy Gian Domenico Romagnosi đang làm thí nghiệm với chiếc pin mới thì ông thấy nó làm lệch một cái kim từ tính Mặc dù ông đã nhận ra bản chất đáng kinh ngạc của khám phá của ông – một liên hệ giữa điện và từ - và một tờ báo Italy đã báo cáo nó, nhưng tin tức chẳng hiểu sao đã thất bại không gây được sự chú ý của cộng đồng khoa học Tuy vậy, 17 năm sau, một người Đan Mạch sẽ có mặt cùng khám phá đó, và đi vào lịch sử nhờ khám phá đó

Các nhà phát minh hăng hái làm việc tìm kiếm các ứng dụng cho dòng điện mà Volta vừa khai thác được Một trong những phương tiện ứng dụng đầu tiên là bóng đèn, và từ đầu đến giữa thế kỉ 19, hai loại đèn điện, đèn hồ quang và đèn nóng sáng, đã được phát triển Đèn

hồ quang cấp nguồn bằng pin xuất hiện trước, và nhà hóa học người Anh Humphry Davy đã chứng minh được một nguyên mẫu sơ khai cho Viện Hoàng gia London vào năm 1810 Tuy vậy, những bóng đèn này không trở thành thực tiễn cho đến khi máy phát điện xuất hiện, và bị lấn át bởi sự thống trị của các đèn nóng sáng

1800 – 1819

1800 Nhà vật lí Italy Alessandro Volta công bố trước Hội Hoàng gia London phát

minh của ông ra nguồn điện liên tục đầu tiên và là tiền thân của pin, cột volta, ông chế tạo bằng cách xếp xen kẽ các lớp bạc, giấy bìa cứng ẩm, và kẽm và nối lớp bạc và lớp kẽm đặt ở hai đầu đối diện của cột với một dây dẫn

1800 Không bao lâu sau công bố của Volta về cột volta, nhà hóa học William

Nicholson và nhà phẫu thuật Anthony Carlisle đã chế tạo được phiên bản Anh đầu tiên của dụng cụ và phát hiện thấy dòng điện mà nó tạo ra có thể phân tách nước thành hai chất khí, hydrogen và oxygen

1802 Johann Wilhelm Ritter, nhà vật lí Đức, phát minh ra pin khô, không bao lâu sau

đó là pin dự trữ điện (1803)

1802 Luigi Valentino, một học trò của Alessandro Volta, lần đầu tiên sử dụng cột volta

để mạ điện

1802 Ở Italy, Gian Domenico Romagnosi phát hiện ra một mối liên quan giữa điện và

từ khi ông quan sát thấy một cột volta làm lệch một kim từ tính Lời giải thích cho khám phá của ông xuất hiện trên một tờ báo Italy nhưng không được đa số cộng đồng khoa học chú ý tới

1806 Nhà hóa học Anh Humphry Davy khẳng định chắc chắn trong một bài giảng rằng

hiện tượng điện phân có thể sử dụng để phá vỡ tất cả các hợp chất thành các nguyên tố của chúng và sau đó sử dụng quá trình đó tách thành công được natri, kali và các kim loại kiềm thổ

1810 Humphry Davy trình diễn đèn hồ quang điện carbon trước các thành viên của

Viện Hoàng gia London, một dạng đèn điện không trở thành thực tiễn cho công

dụng phổ biến mãi cho đến hơn nửa thế kỉ sau này

1813 Nhà khoa học Pháp Siméon-Denis Poisson công bố phương trình của ông cho

điện thế, là một sự hiệu chỉnh của một phương trình phát triển trước đó bởi người đồng bào của ông, Pierre-Simon LaPlace và vạch ra mối liên hệ giữa sự phân bố điện tích và điện thế

Ngay sau báo cáo của Ørsted, các nhà khoa họ lao vào khảo sát những hàm ý của nó Các thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Pháp – trong đó có André-Marie Ampère, François Arago, Siméon-Denis Poisson và Jean-Baptiste Biot – đặc biệt hăng hái nhất Ampère nhanh chóng đưa ra một lí thuyết chứng minh các dây dẫn song song mang dòng điện chạy cùng chiều hút lẫn nhau, còn các dây dẫn song song sẽ đẩy nhau nếu dòng điện của chúng chạy theo chiều ngược nhau Sự hiểu biết sâu sắc của Ampère đã làm phát sinh lĩnh vực điện động lực học; và tên của ông, tất nhiên, đã được đặt tên cho đơn vị ampe

Arago quan sát thấy mạt sắt không bị từ hóa tạo thành một vòng tròn xung quanh một dây dẫn nếu nó mang dòng điện, nhưng không tạo ra vòng tròn đó khi dòng điện ngừng chạy Biot, hợp tác với Félix Savart, đã thiết lập một định luật mang tên họ có thể tính được từ trường phát sinh bởi một dây dẫn mang dòng điện Toàn bộ những thành tựu này xuất hiện chỉ trong vòng vài tháng sau khám phá của Ørsted

Năm sau đó, một con người mà tên tuổi đã trở thành huyền thoại trong lĩnh vực điện từ học đã đưa ra những dấu ấn đầu tiên của ông Nhà hóa học người Anh Michael Faraday, do Humphry Davy bảo trợ, phát hiện thấy dòng điện có thể tạo ra chuyển động quay, đưa ông đến chế tạo động cơ điện nguyên bản đầu tiên Faraday để nó cho những người khác phát triển thành cỗ máy ngày càng phức tạp hơn, nhưng trong những thập kỉ tiếp sau đó, ông đã có những đóng góp không gì sánh nổi cho lĩnh vực điện từ học đang sinh sôi phát triển

Giữa thập niên 1820, kĩ sư người Anh William Sturgeon sáng chế ra nam châm điện thực tiễn đầu tiên, có thể chịu được 20 lần sức nặng của riêng nó Các nam châm điện ngày càng phức tạp và mạnh mẽ giữ vai trò quan trọng trong nghiên cứu lẫn các ứng dụng thực tiễn chưa từng có từ trước đến giờ

Khoảng thời gian Sturgeon đang phát triển nam châm của ông thì nhà vật lí Đức Georg Simon Ohm chú ý thấy dòng điện tạo ra nhiệt Nhiệt, ông ghi nhận, biểu thị sự cản trở đối với dòng điện Từ đây ông suy ra rằng dòng điện biến thiên tỉ lệ trực tiếp với điện trở của dây Ohm đã thiết lập một định luật biểu diễn mối quan hệ này giữa volt, ampe và điện trở là cơ sở của điện học Cả định luật và đơn vị của điện trở mà ông mô tả đều được mang tên ông

1820 – 1829

1820 Nhà vật lí và hóa học Đan Mạch Hans Christian Ørsted lưu ý trong một trong

những bài giảng của ông rằng kim từ tính của một la bàn tự sắp vuông góc với một dây dẫn mang dòng điện Không giống như khám phá của Gian Domenico Romagnosi về cùng mối liên hệ đó giữa điện và từ gần hai thập kỉ trước, công bố

của Ørsted về sự kiện đã gởi cơn chấn động qua cộng đồng khoa học và dẫn đến một luồng gió thực nghiệm mới

1820 Nhà toán học André-Marie Ampère, chỉ một tuần sau khám phá của Ørsted đã

bắt đầu phát triển một lí thuyết nhằm giải thích hiện tượng và chứng minh rằng các dây dẫn song song với dòng điện chạy qua chúng hút lẫn nhau khi các dòng điện chạy cùng chiều, nhưng sẽ đẩy lẫn nhau nếu chúng chạy theo chiều ngược nhau

1820 Xây dựng trên nghiên cứu của Ørsted, nhà vật lí Pháp François Arago tìm thấy

mạt sắt không bị từ hóa tự định hướng theo một vòng tròn xung quanh một dây đồng có dòng điện chạy qua như thể nó là một nam châm, nhưng sẽ phân tán ra khi dòng điện mất đi

1820 Nhà toán học và vật lí Đức Johann Schweigger chế tạo cái ông gọi là bộ nhân

điện có thể khuếch đại đáng kể từ tính của một mạch điện Bộ nhân Schweigger trở thành dụng cụ chính xác đầu tiên có khả năng phát hiện và đo những lượng rất nhỏ của điện, cuối cùng trở thành cái gọi là điện kế

1820 Các nhà vật lí Pháp Jean-Baptiste Biot và Félix Savart thiết lập cái ngày nay gọi

là định luật Biot-Savart, có thể dùng để tính từ trường ở một khoảng cách cho trước tính từ một dòng điện là nguồn gốc sinh ra trường

1821 Michael Faraday, một người thợ đóng sách cũ học việc khoa học dưới trướng

Humphry Davy, vẽ sơ đồ từ trường xung quanh một vật dẫn và lặp lại các thí nghiệm của Ørsted trong phòng thí nghiệm của ông ở Viện Hoàng gia Ông phát hiện thấy dòng điện có thể tạo ra chuyển động quay, đưa ông đến chỗ chế tạo một trong những động cơ điện nguyên bản đầu tiên

1822 Nhà vật lí Đức Thomas Johann Seebeck phát hiện thấy dòng điện chạy qua một

mạch điện gồm những chất dẫn khác nhau nếu như có sự chênh lệch nhiệt độ giữa các chất Hiệu ứng nhiệt điện này ngày nay gọi là hiệu ứng Seebeck

1822 Peter Barlow, nhà toán học và kĩ sư người Anh, chứng minh được một phiên bản

sơ khai của động cơ điện thường được gọi là bánh xe Barlow

1822 André-Marie Ampère , nhà khoa học người Pháp, thiết lập định luật cơ bản của

ông cho mối quan hệ giữa từ trường và dòng điện là nguồn gốc của nó, tương tự như định luật Biot-Savart nhưng có dạng thức phức tạp hơn, sử dụng ngôn ngữ

1824 Nhà khoa học Pháp Siméon-Denis Poisson đưa ra khái niệm thế từ vô hướng

1824 Nhà khoa học và chính khách người Pháp François Arago phát hiện ra chuyển

động quay từ tình, một kim từ tính lơ lửng trên một cái đĩa sẽ quay tròn khi cái đĩa quay tròn

1825 Kĩ sư người Anh William Sturgeon phát triển và trưng bày nam châm điện thực

tiễn đầu tiên, nó đủ mạnh để nâng được 20 lần trọng lượng của nó

1827 Trong bài báo của ông về từ học, Joseph Henry, giáo sư toán học người Mĩ, mô

tả một vài thành tựu mà ông đã thực hiện để nam châm điện và các dụng cụ khác được sử dụng trong các cuộc thao diễn điện từ tạo ra những hiệu ứng nổi dễ thấy hơn

1827 Nhà vật lí Đức Georg Simon Ohm xuất bản cuốn Die galvanische Kette,

mathematisch bearbeitet (Khảo sát mạch điện về mặt toán học) Chuyên luận có một lời giải thích của ông về các lí thuyết điện từ và có tất cả các thành phần của định luật Ohm

1828 Nhà toán học và vật lí người Anh George Green mở rộng các phép tính điện và

từ của Siméon-Denis Poisson, đưa ra thuật ngữ thế, và giải thích cái ngày nay gọi

là định lí Green trong tác phẩm Bài giảng Ứng dụng phân tích toán học vào Lí thuyết điện và từ

1828 Nhà côn trùng học người Mĩ Harrison Gray Dyar chế tạo một máy điện báo trong

đó tín hiệu điện được ghi lại qua phương tiện hóa chất dạng một vết bẩn trên giấy quỳ ẩm gây ra bởi sự phân li của acid nitric

1830 - 1839

Mặc dù ý tưởng về máy điện báo đã ra đời từ giữa những năm 1700, nhưng trong thập niên này thì bản thân thiết bị này mới ra đời – chủ yếu nhờ phát minh gần đấy về nam châm điện Một sự kiện quan trọng nữa góp phần mang lại công nghệ mới này là khám phá của nhà vật lí người Anh Charles Wheatstone rằng dòng điện chạy qua các dây dẫn dài với vận tốc lớn – khoảng 288.000 dặm mỗi giây Mặc dù Wheatstone tính giá trị hơi lớn một chút – dòng điện, rốt cuộc, chẳng thể truyền đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng – nhưng kết quả của ông là chính xác nhất tính từ trước đến bấy giờ Máy điện báo tỏ ra là một dụng cụ định hình lịch sử, và nó đã làm sáng tỏ thậm chí với những người không phải nhà khoa học về tiềm năng to lớn của dòng điện khai thác được

Trong thập niên này, chàng sinh viên nghệ thuật người Mĩ Samuel Morse trở nên hứng thú với ý tưởng máy điện báo Ông biết rõ nhu cầu cho một dụng cụ như vậy: Trong lúc đi ra nước ngoài, ông chỉ hay tin vợ ông mất sau vài tuần vì thực tế chẳng có cách nào đưa tin đến ông nhanh hơn được Morse đã phát triển một nguyên mẫu của dụng cụ, cũng như một bộ mã đặc biệt biến đổi các kí tự thành các vạch và các chấm

Năm 1833, những người Đức Carl Friedrich Gauss và WilhelmWeber đã xây dựng một đường truyền điện báo, trải dài gần một dặm trong thành phố Göttingen Vài năm sau đó, ở nước Anh, Wheatstone hợp tác với nhà doanh nghiệp William Cooke trình diễn máy điện báo hoạt động đầu tiên ở đất nước này, chiếc máy tiếp tục cạnh tranh (trong cuộc đua dài kì, không thành công) với phát minh của Morse Thiết bị Wheatstone-Cooke có một thiết bị nhận với năm kim từ tính cố định với một mạng lưới kí tự Dòng điện làm cho các kim chỉ vào những kí

tự mong muốn để đọc ra tin nhắn

Những tiến bộ khác trong việc áp dụng điện cũng được thực hiện trong thời gian này Nhà hóa học Anh John Daniell đã đưa cột volta tiến thêm một bước nữa, phát triển một chiếc pin không-sạc điện sơ khai – pin Daniell – cung cấp một dòng điện duy trì liên tục Các mẫu động cơ điện, cuối cùng đã làm thay đổi cách thức con người đi lại, làm việc và sinh sống, đã được phát triển Người Mĩ Thomas Davenport đã thiết kế ra một động cơ đủ mạnh để chạy một xe lửa điện

Tuy nhiên, thành tựu nổi bật nhất trong lĩnh vực điện và từ là do Michael Faraday thực hiện Thật ra không phải một thành tựu, mà là nhiều Trong thời kì này, Faraday đã thiết lập định luật điện phân, nghĩ ra khái niệm hằng số điện môi và phát hiện ra cái trở nên nổi tiếng là khoảng tối Faraday Ông cũng đưa ra lí thuyết tổng quát của ông về điện, bác bỏ quan điểm được chấp nhận lâu dài rằng nó là một loại chất lỏng theo quan niệm nó là một lực “truyền từ hạt sang hạt”

Tuy nhiên, có lẽ nổi tiếng nhất, Faraday vào năm 1831 đã phát hiện ra các nguyên lí đặt nền tảng cho hai công cụ chủ chốt của điện ứng dụng: cảm ứng điện từ, đưa đến máy biến

áp, và cảm ứng từ-điện, đưa đến máy phát điện Định luật cảm ứng của ông là một trong những đóng góp xuất sắc nhất của ông cho khoa học

Faraday nhận ra sự cảm ứng điện từ với phát minh của ông ra “vòng cảm ứng”, gồm hai dây dẫn quấn xung quanh một mẩu sắt hình bánh rán Một dây gắn với một điện kế Khi Faraday gắn dây thứ hai với một chiếc pin, dòng điện thu được cũng đi qua sợi dây thứ nhất, không gắn với nó, như ghi nhận trên điện kế

Để khám phá ra sự cảm ứng từ-điện, Faraday sáng tạo ra cái trở nên nổi tiếng là đĩa Faraday Ông gắn hai sợi dây qua một tiếp xúc trượt với một đĩa đồng Khi ông quay nó giữa các cực của một nam châm hình móng ngựa, ông tạo ra được một lượng nhỏ dòng điện một chiều

Sau khi sáng tạo ra động cơ điện thô đầu tiên, Faraday để cho những người khác đưa vào sử dụng thực tế kiến thức mới này Năm sau đó, nhà phát minh người Pháp Hippolyte Pixii đã cải tiến cái đĩa, chế tạo ra máy phát điện xoay chiều đầu tiên, còn gọi là dynamo, biến chuyển động quay cơ học thành một dòng điện biến thiên Không lâu sau, ông đã cải tiến mẫu thiết kế này với một cơ chế bật mở (cái chuyển mạch) biến đổi xoay chiều thành một chiều

1830 – 1839

1830 Nhà khoa học Scotland-Mĩ Joseph Henry đề xuất việc chế tạo một máy điện báo sử

dụng một đường truyền với một nam châm điện nối với một đầu có thể điều khiển ở đầu bên kia

1831 Nhà hóa học và vật lí Anh Michael Faraday quan sát thực nghiệm thấy dòng điện

trong một mạch điện có thể kích thích dòng điện trong một mạch điện thứ hai khi dòng điện trong mạch thứ nhất biến đổi, cơ sở của định luật cảm ứng Faraday

1831 Joseph Henry phát hiện ra nguyên lí tự cảm, và với mẫu nam châm điện cải tiến của

ông, ông đã nâng thành công hơn một tấn sắt

1831 Trong chuyến thám hiểm Bắc Cực, nhà thám hiểm người Anh James Ross và người

bác của ông, ngài John Ross, đã định vị bằng vật chất cực từ phía bắc của Trái đất

1832 Nhà khoa học Đức Paul Erman phát minh ra một từ kế đơn giản, sau đó ông sử

dụng nó trong cuộc khảo sát quy mô lớn đầu tiên của từ trường Trái đất

1832 Samuel Morse lần đầu tiên hình thành nên mẫu máy điện báo của ông trên hành

trình từ Anh trở về Mĩ, nơi ông đang nghiên cứu nghệ thuật

1832 Nhà sản xuất thiết bị người Paris, Hyppolyte Pixii, chế tạo ra một cỗ máy nhỏ, ngày

nay gọi là magneto, có khả năng tạo ra dòng điện xoay chiều

1833 Michael Faraday thí nghiệm về điện hóa học và thiết lập các định luật điện phân của

ông

1833 Các nhà khoa học Đức Carl Friedrich Gauss và Wilhelm Weber xây dựng một

đường điện báo ở Göttingen dài gần một dặm và sử dụng một điện kế làm máy

nhận

1834 Nhà vật lí Pháp Jean-Charles Peltier phát hiện thấy một sự chênh lệch nhiệt độ có

thể được tạo ra bởi một dòng điện chạy qua một mạch điện gồm hai kim loại khác nhau nối với nhau tại hai chỗ tiếp xúc (hiệu ứng Peltier ngược với hiệu ứng Seebeck)

1834 Heinrich Friedrich Emil Lenz, nhà vật lí Đức, suy luận ra định luật trở nên nổi tiếng

là định luật Lenz, định luật tiên đoán hướng chạy của dòng điện cảm ứng

1834 Carl Friedrich Gauss thành lập Hội liên hiệp Từ Göttingen, một mạng lưới các đài

quan sát từ, đa phần trong số chúng nằm ở châu Âu

1834 Nhà vật lí Anh Charles Wheatstone sử dụng các gương quay để đo tốc độ của dòng

điện truyền qua gần tám dặm dây dẫn Mặc dù tính toán của ông đã đưa ông đến chỗ sai lầm kết luận rằng dòng điện truyền nhanh hơn ánh sáng, nhưng thí nghiệm tài tình của ông đã sửa lại niềm tin phổ biến thời bấy giờ rằng dòng điện truyền đi tức thời

1834 Người thợ rèn Mĩ Thomas Davenport chế tạo ra một động cơ điện tạo ra đủ năng

lượng để cấp nguồn cho một đầu máy xe điện mẫu nhỏ Sau đó, ông sử dụng động

cơ này cấp nguồn cho máy móc trong xưởng của ông

1835 Carl Friedrich Gauss nghĩ ra định luật tĩnh điện nổi tiếng của ông, mặc dù nó không

hề được công bố mãi cho đến hơn 30 năm sau

1836 Nhà hóa học Anh John Daniell phát triển một pin điện, ngày nay gọi là pin Daniell,

cung cấp hiệu quả một dòng điện duy trì liên tục cho sử dụng liên tục và là một cải tiến lớn so với pin volta

1837 William Grove, nhà vật lí Anh, trở thành cha đẻ của pin nhiên liệu khi ông kết hợp

trên thực nghiệm oxygen và hydrogen tạo ra nước và điện, một quá trình ngược của phản ứng mà William Nicholson và Anthony Carlisle đã chứng minh hồi đầu thế kỉ

19

1837 Michael Faraday phát triển khái niệm hằng số điện môi biểu diễn khả năng tương

đối của các chất điện môi chịu lại lực tĩnh điện

1837 Nhà vật lí Pháp Claude-Servais-Mathias Pouillet phát minh ra điện kế tiếp tuyến,

một cải tiến đáng kể trên một dụng cụ tương tự sáng tạo bởi Johann Schweigger trước đó 17 năm

1837 Charles Wheatstone và William Cooke trình diễn máy điện báo hoạt động đầu tiên

ở nước Anh Dụng cụ ban đầu của họ sử dụng một thiết bị nhận với năm kim từ tính, nhưng trước khi máy điện báo Wheatstone-Cooke được sử dụng về mặt thương mại, cần phải thực hiện một số cải tiến, trong đó có việc giảm số kim từ tính xuống còn một

1838 Kĩ sư và nhà vật lí người Nga Moritz von Jacobi ở St Petersburg chế tạo con tàu

đầu tiên chạy bằng điện và trình diễn nó cho Sa hoàng Nicholas I xem trên dòng sông Neva

1838 Michael Faraday phát triển một lí thuyết tổng quát của điện bằng cách làm tương

thích mô hình đường cảm ứng từ của ông Ông còn phát hiện ra cái thường được xem là khoảng tối Faraday ở gần cathode của một ống kiểu Crookes khi một dòng điện đi qua chất khí có mặt trong ống đã hút chân không một phần

1840 - 1849

Trong thập niên này, các nhà khoa học cố gắng đào sâu kiến thức của họ về cách thức điện và từ hoạt động và tương quan với nhau Định luật Joule, do nhà vật lí Anh James Prescott Joule thiết lập, ráp thêm một mảnh vào trò chơi ráp hình bởi việc giải thích mối quan

hệ giữa dòng điện chạy qua một điện trở và nhiệt tỏa ra

Nhà hóa học Michael Faraday tiếp tục công trình lí thuyết huyền thoại của ông, làm việc ở tốc độ khác thường Ví dụ, năm 1845, ông phát hiện ra cái trở nên nổi tiếng là hiệu ứng Faraday (theo đó mặt phẳng phân cực của ánh sáng truyền qua thủy tinh bị ảnh hưởng bởi các đường sức từ, cho thấy từ tính và ánh sáng có liên quan nhau), được nhiều người xem là đóng góp lớn nhất của ông cho khoa học Ông còn nhận ra một dạng mới của từ tính mà ông gọi là tính nghịch từ (trong đó các chất như thủy tinh bị đẩy yếu bởi nam châm) Trước đó, người ta tin rằng các tính chất từ chỉ tìm thấy ở một vài nguyên tố như sắt chẳng hạn Faraday nhận ra rằng nó là một tính chất chia sẻ, ở mức độ khác nhau, bởi toàn bộ vật chất Quan niệm này sau

đó được khai thác trong công trình của các nhà vật lí William Thomson (sau này là ngài Kelvin) và James Clerk Maxwell

Các nhà khoa học khác áp dụng trí năng của họ cho những nghi vấn lí thuyết, gồm nhà vật lí Đức Wilhelm Weber, người cố gắng (không thành công) mang gộp tất cả kiến thức hiện

có về điện từ học vào một lí thuyết duy nhất (đơn vị của số đo từ thông đặt theo tên Weber) Người đồng bào của ông, Hermann von Helmholtz, trong số những thành tựu to lớn khác, đã phát triển một phát biểu về sự bảo toàn năng lượng ở mọi dạng thức của nó, kể cả tĩnh điện và

từ học

Một bước tiến lịch sử to lớn trong lĩnh vực điện từ học ứng dụng được thực hiện vào tháng 5 năm 1844, khi Samuel Morse gửi tin nhắn đầu tiên trên đường dây điện báo do chính quyền liên bang thuê, mới hoàn thành, giữa thủ đô Washington và Baltimore, MD Ở Washington, Morse nhấn lên một phím điện báo, đập xuống một đĩa kim loại và khép kín một mạch điện Dòng điện khi đó chạy qua dây dẫn đến máy nhận ở Baltimore Ở đó, dòng điện đi qua một nam châm điện, tạo ra từ trường làm cho phím của máy nhận hút vào đĩa bên dưới nó Khi khóa đập vào đĩa, nó kêu lớn, ở dạng mã Morse, người ta đọc một mã bip, “Chúa đúng là một người thợ rèn!”

Sự hiểu biết nhiều dần của các nhà khoa học về điện và cách thức điều khiển nó đã được chứng minh trong thời kì này ở một dụng cụ đo được truyền bá và đặt tên của Charles Wheatstone Cấu thành từ bốn điện trở, một chiếc pin và một điện kế, cầu Wheastone đo một điện trở chưa biết bằng cách cân bằng hai chân của một mạch cầu

1840 – 1849

1840 Nhà vật lí Anh James Prescott Joule công bố một bài báo, Về sự sản sinh nhiệt bởi

dòng điện volta, trong đó ông mô tả lượng nhiệt sinh ra bởi một dòng điện (định luật Joule)

1841 Nhà phát minh Frederick de Moleyns ở nước Anh được cấp bằng sáng chế đầu tiên

cho bóng đèn nóng sáng

1843 Nhà vật lí Anh Charles Wheatstone phổ biến một thiết bị dùng so sánh các điện trở

sau này nổi tiếng là cầu Wheatstone, mặc dù nó được phát minh bởi Samuel Christie

1844 Đường điện báo chính thức đầu tiên, xây dựng với sự tài trợ của Quốc hội Mĩ,

hoàn thành ở nước Mĩ và tin nhắn đầu tiên được gửi đi bởi nhà phát minh của nó, Samuel Morse

1845 Nhà vật lí Đức Gustav Kirchhoff đưa các định luật của ông về mạch điện, chúng

được đặt tên ông để tôn vinh ông

1845 Nhà hóa học Anh Michael Faraday quan sát thấy mặt phẳng phân cực của ánh

sáng truyền qua thủy tinh bị ảnh hưởng bởi các đường sức từ, một dấu hiệu rõ ràng cho thấy từ và ánh sáng có liên quan nhau Hiện tượng được Faraday tạo ra bằng thực nghiệm thường được gọi là hiệu ứng Faraday hoặc chuyển động quay

Faraday

1845 Michael Faraday phát hiện ra một dạng không được nhận ra trước đó của từ tính ở

bismuth, thủy tinh và một số chất liệu khác ông đặt tên là chất nghịch từ

1845 Nhà vật lí và toán học Franz Neumann ở Đức công bố những suy luận của ông về

các định luật toán học cho sự cảm ứng của dòng điện

1846 Michael Faraday đề xuất trong một bài luận ngắn rằng ánh sáng có thể là một hiện

tượng điện từ

1846 Nhà vật lí Đức Wilhelm Weber nỗ lực hợp nhất các kết quả phân tích và thực

nghiệm của André-Marie Ampère, Michael Faraday và những người khác trong sự phát triển của ông về một lí thuyết điện từ bao hàm các lực giữa các hạt tích điện đang chuyển động Mặc dù lí thuyết của ông sau này bị coi thường, nhưng công trình của Weber đã đi trước nhiều tiến bộ khác trong lĩnh vực lí thuyết điện từ

1847 Wilhelm Weber đưa ra ý tưởng tính nghịch từ đơn giản là một ví dụ của định luật

Faraday tác động lên các mạch điện phân tử và đề xuất rằng tính nghịch từ tồn tại trong các chất thuận từ và sắt từ nhưng bị che ẩn do cường độ tương đối của các dòng điện phân tử vĩnh cửu mà nó có

1847 Hermann von Helmholtz, nhà vật lí và bác sĩ người Đức, đọc bài báo của ông Về

sự bảo toàn lực trước Hội Vật lí ở Berlin, đưa ra một trong những lời giải thích

sớm nhất và rõ ràng nhất về nguyên lí bảo toàn năng lượng chi phối năng lượng tĩnh điện, năng lượng từ, năng lượng hóa học và tất cả các dạng năng lượng khác

1850 - 1869

Khi cuộc cách mạng công nghiệp đặt ra nhu cầu có những nguồn năng lượng và ánh sáng tốt hơn vào giữa thế kỉ 19, các nhà phát minh và doanh nghiệp đã lao động vất vả để cung cấp chúng Năm 1853, công ti Alliance được thành lập ở Paris và bắt đầu sản suất máy phát điện phát triển dần trong năm Năm 1858, ánh chói của ngọn hải đăng điện đầu tiên chiếu sáng các vách đá Dover ở nước Anh, nhờ một cỗ máy “magneto điện” chạy bằng hơi nước và đèn hồ quang cải tiến

Đột phá lớn nhất trong lĩnh vực điện học ứng dụng trong thời kì này đến từ Théophile Gramme Chàng kĩ sư điện người Bỉ đã phát minh ra một cỗ máy ngày nay gọi là dynamo Gramme Mẫu của ông là một máy phát ra dòng điện liên tục, thực tiễn với, như nó hóa ra như vậy, một chuyển động quay bất ngờ: Khi các dây dẫn của cỗ máy bị nối không chính xác trong lần trình diễn, máy phát bắt đầu chạy “ngược” – giống như một động cơ điện, biến đổi cơ năng thành dòng điện và rồi chuyển chúng trở lại thành cơ năng Mặc dù cỗ máy của Gramme không phải là động cơ điện đầu tiên từng được chế tạo, nhưng nó là chiếc máy đầu tiên có tầm quan trọng thương mại, giúp đưa châu Âu và nước Mĩ tiến xa khỏi sức ngựa

Zénobe-và động cơ hơi nước Zénobe-và tiến gần hơn đến việc sử dụng rộng rãi năng lượng điện

Giữ một vai trò quan trọng trong sự phát triển của cáp điện báo là một nhà khoa học tài

ba tên là William Thomson Ông đã tự ghi danh mình vào lịch sử bởi việc phát triển một thang

đo nhiệt độ tuyệt đối, và bắt đầu vào giữa thập niên 1850 đưa bản thân ông vào nghiên cứu cáp điện báo, trở thành giám đốc của Công ti Điện báo Đại Tây Dương Ông đã lắp đặt thành công đường cáp xuyên đại dương, giành danh hiệu ngài Kelvin cho những nỗ lực của mình

Thomson còn có những đóng góp quan trọng khác cho công nghệ, trong đó có công trình nghiên cứu đặt nền tảng cho lí thuyết dao động điện, hình thành nên cơ sở của điện báo không dây

Ba năm sau đường cáp xuyên đại dương đầu tiên, đường điện báo xuyên lục địa đầu tiên đã được hoàn thành ở nước Mĩ, nối từ Omaha, Nebraska, tới Carson City, Nevada Công nghệ đó, phát triển song hành với đường sắt, giữ vai trò quan trọng trong cuộc Nội chiến, làm thay đổi diện mạo của báo giới, khuyến khích khai hoang miền tây và xếp xó dịch vụ đưa tin bằng ngựa thồ cổ xưa

Trí tuệ khoa học lỗi lạc của những năm tháng này là người Scotland James Clerk Maxwell, thường được nhiều người xem là nhà vật lí vĩ đại nhất của thế kỉ 19 Trong những năm tháng này, trí tuệ phi thường của ông đã sáng tạo ra công trình quan trọng nhất của nó

Áp dụng tài năng toán học của ông cho các kết quả của Faraday về điện và từ, Maxwell đã thiết lập chừng 20 phương trình về điện động lực học Được nhà vật lí Oliver Heaviside cô đọng lại thành bốn phương trình sau khi Maxwell qua đời, “hệ phương trình Maxwell” được xem là một trong những thành tựu khoa học vĩ đại nhất của thế kỉ này Mặc dù phải mất nhiều năm để những người đương thời của Maxwell nhận ra cái thần của các phương trình đó, nhưng chúng đã đặt nền tảng cho lí thuyết tương đối của Albert Einstein bốn thập kỉ sau này

Qua nghiên cứu của ông về các phương trình, Maxwell nhận ra rằng sóng điện từ truyền đi ở tốc độ khoảng bằng như ánh sáng; do đó ánh sáng bản thân nó cấu thành từ sóng điện từ Ông còn chứng minh qua chúng rằng lực điện và lực từ là hai khía cạnh bổ sung cho nhau của lực điện từ

1850 – 1869

1850 Nhà khoa học Ireland-Scotland William Thomson (huân tước Kelvin) đưa ra khái

niệm sự nhiễm từ và độ từ thẩm

1850 Bác sĩ người Pháp Guillaume Benjamin Armand Duchene công bố thông tin về

nghiên cứu lâu năm của ông về cơ mặt và sự biểu hiện cảm xúc của chúng, khám phá thực hiện từ việc áp dụng kích thích điện trực tiếp hoặc thông qua da

1851 William Thomson (huân tước Kelvin) công bố lí thuyết tổng quát của ông về nhiệt

điện

1852 Edward Sabine, nhà thiên văn người Anh, phát hiện ra một mối tương quan giữa

chu kì vết đen Mặt trời và hoạt động từ trường trên Trái đất

1853 William Thomson (huân tước Kelvin) thu được công thức cho năng lượng từ và

phát triển một lí thuyết của mạch RLC

1853 Nghiên cứu của nhà vật lí Đức Hermann von Helmholtz với điện và mô cơ đưa

ông đến chỗ công bố “Một số định luật về sự phân bố dòng điện trong vật dẫn với các ứng dụng cho các thí nghiệm trên điện động vật” Công trình này có một luận chứng toán học của cái ngày nay gọi là định lí Thévenin về mạch điện

1853 Công ti Alliance được thành lập ở Paris là một nhà sản suất máy phát điện, ban

đầu có xu hướng phục vụ cho các nhà nghiên cứu tiến hành công việc trong ngành điện hóa học

1855 Nhà vật lí Scotland James Clerk Maxwell viết bài luận đầu tiên của ông liên quan

đến điện học, Về các đường sức của Faraday, trong đó ông liên hệ khái hiện đường sức của Faraday với dòng chất lỏng và sử dụng toán học giải tích để suy ra các phương trình cho hiện tượng điện và từ

1856 Các nhà vật lí Đức Wilhelm Weber và Rudolf Kohlrausch đo được tỉ số của các

đơn vị tĩnh điện với điện từ và nhận thấy đại lượng đó tương tự giá trị của tốc độ ánh sáng được chấp nhận vào thời đó

1857 Nhà vật lí Gustav Kirchhoff triển khai thêm công trình của những người đồng bào

Weber và Kohlrausch, chứng minh được tín hiệu điện từ có thể truyền đi trên các dây dẫn tốt ở tốc độ của ánh sáng

1858 Julius Plücker, nhà vật lí và toán học người Đức, phát hiện thấy lực từ có thể bẻ

cong chùm tia cathode