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电气工程简史
浅谈电气工程简史
论文摘要：
梳理了电气工程技术从古代电磁学理论的建立到新技术革命时期电气工程技术的进步这样一个发展脉络，介绍了电气学科的形成与发展，并分析了电气工程技术的发展趋势。
论文关键词：
电气工程技术；电气学科；发展史
1中国古代的电磁学
在古代中国，大约在春秋末期（约前四五世纪）成书的《管子·地数管》、战国时期的《鬼谷子》、战国末期的《吕氏春秋》等，都曾记述了天然磁石及其吸铁现象，记述了世界上最古老的指南针“司南”。
汉代王充在其着作《论衡》中对世界上最古老的指南针“司南”作了进一步详细的记述，他写道：
“司南之杓，投之以地，其柢指南。
”汉代初期，已有玳瑁、玻珀经摩擦吸引轻小物体的记载。
晋代张华（232-300）曾发现用梳子梳理头发和解脱丝绸毛制衣服时的起电现象，他看到静电火花，听到放电的噼啪声。
中国宋代静磁学取得当时世界上的最好成就。
沈括（1033—1097）和寇宗爽都讲到了人工磁化材料的方法，即将铁针与磁石摩擦即可获得磁性。
沈括在《梦溪笔谈》（卷廿四）中写道：
“方家以磁石摩铁峰，则能指南，然常微偏东，不全南也。
”这是世界上最早的关于地磁偏角的文字记载。
对世界文明有重要影响的指南针是中国古代人的发明。
沈括指出了4种指南针的安放办法，即水浮水、指甲法、碗唇法、丝悬法。
中国还是最早将指南针用于航海的国家。
南宋后，罗盘在航海中普遍使用，约12世纪末13世纪初中国指南针由海路传入阿拉伯，又由阿拉伯传到欧洲。
2西方世界的电磁学发展
静电和静磁现象很早就被人类发现，由于摩擦起电现象，英文中“电”的语源来自希腊文“琥珀”一词。
远在公元前2750年，古埃及人就已经知道发电鱼（electricfish）会发出电击。
这些鱼被称为“尼罗河的雷使者”，是所有其它鱼的保护者。
大约两千五百年之后，希腊人、罗马人，阿拉伯自然学者和阿拉伯医学者，才又出现关于发电鱼的记载。
古代罗马医生ScriboniusLargus也在他的大作《CompositionesMedicae》中，建议患有像痛风或头疼一类病痛的病人，去触摸电鳐，也许强力的电击会治愈他们的疾病。
阿拉伯人可能是最先了解闪电本质的族群。
他们也可能比其它族群都先认出电的其它来源。
早于15世纪以前，阿拉伯人就创建了“闪电”的阿拉伯字“raad”，并将这字用来称呼电鳐。
在古希腊及地中海区域的古老文化里，很早就有文字记载，将琥珀棒与猫毛摩擦后，会吸引羽毛一类的物质。
西元前600年左右，古希腊的哲学家泰勒斯（Thales,.）做了一系列关于静电的观察。
从这些观察中，他认为摩擦使琥珀变得磁性化。
这与矿石像磁铁矿的性质迥然不同；磁铁矿天然地具有磁性。
英国人马里古特对磁的实验工作，是关于磁现象研究工作的萌芽。
一直到了16世纪，欧洲工艺、航海、军工在各国普遍得到新的发展，对此起了特别重大推动作用的是中国的火药、造纸术、印刷术和指南针等四大发明的传入。
3论磁石
第一个从理论高度来研究电和磁，从而提出了比较系统的初步理论的人是英国的吉尔伯特（1544—1603），在16世纪末发表的《论磁石》一书中记述了他对天然磁石和地球磁场的研究。
其中着名的是“小地球”实验。
他发现，在天然磁石球的作用下，小磁针的行为与地球上的指南针极为相似。
由此吉尔伯特联想到地球可能是一块大磁石，它与指针之间的同极相斥、异极相吸的作用引起了指南针的朝南、北方向的偏转。
他还对磁倾角现象进行解释，认为这是由于指南针在地球的不同纬度上受力的方向与该纬度的水平方向有一个夹角的缘故。
现在人类已认识到：
地理上的南北极与地磁的南北极并不重合，磁针是指向地磁的南极或北极的，而我们所说的南北方向是地理上的南北极之间的方向，这两个走向之间存在一个依不同纬度而有所不同的夹角，在同一纬度也会因地球磁场的变化而会发生这个夹角的改变。
这才是磁倾角存在的原因。
在认定地球是一块大磁石球之后，吉尔伯特设想太阳也是一块磁石，它对行星发出磁性引力致使行星绕太阳旋转。
他认为磁力的大小随物体间的距离增大而减小，所以离太阳越远的行星运动越慢。
对天体运动的这种解释固然是一种不正确的推测，但对开普勒等人研究此问题给予了很好的启示。
在研究静磁现象的同时，人们对静电现象进行了研究。
从吉尔伯特起，首先研究了摩擦起电的现象。
他从琥珀经摩擦后会吸引轻小物体的现象中受到启发，特地收集许多材料，如金刚石、蓝宝石、硫磺、树脂、明矾等，吉尔伯特对这些材料一一作摩擦实验，他发现这些材料经摩擦后全都有吸引轻小物体的能力。
吉尔伯特为这种作用与磁作用加以区别，他引入一个形容词——“电的（electric）”。
材料经摩擦后具有这种性能叫“电的作用”。
吉尔伯特从对电磁现象的实验研究形成了他的关于电磁现象的初步理论：
1600年出版的这部《论磁石》名着，是英国有史以来第一部重要的物理学着作，伽利略曾说它“伟大到令人妒忌”。
用人工简单摩擦起电来使物体带电是很有局限性的，要对电现象作进一步研究，必须用有效的方法来获得较多的电荷及电流。
4那段没资料的
大约在1660年，德国的一位酿酒商和工程师格里凯（1622—1686）发明了第一台能产生大量电流的摩擦起电机。
他用一个球状玻璃瓶盛满粉末状的硫横，用火烧玻璃瓶直至硫磺全部熔化，等其冷下来硫磺成球状再将玻璃瓶打掉，在硫磺上个一孔并将其支在一根轴上，使硫磺球可以自由转动。
格里凯在1672年描述了这架仪器的构造及其使用情况。
起电时，他用一只手握住摇柄把，使硫磺球不停转动，另一只手紧贴在硫磺球面上摩擦，结果使人体和硫磺球都带上了电荷。
1709年，德国人豪克斯比（1688—1763）制造了一台用抽去空气的玻璃球代替硫磺球的起电机，并在实验中发现，玻璃球由摩擦带电时，产生了类似磷光的现象。
1750年还有人用巨大的飞轮带动很大的玻璃柱转动，通过皮带与玻璃柱摩擦起电。
在英国卡尔特修道院领养老金过活的格雷（约1675—1736），发现摩擦的玻璃管上所带的电荷可以转移到木塞上，他用一根带有骨质小球的棍子插到带电的木塞中，骨质小球也带上了电，格雷还用一条长为24米的绳子将电荷传送过去。
他还发现导体和绝缘体的区别，并把物体分成两类：
一种是非电性物体，但却可以传电；另一类是电性物体，然而不能传电。
法国王家花园里的一位管家杜菲（1698—1739）对格雷的实验产生了极大兴趣，他也作了不少实验，取得了一些重要的发现。
1733年杜菲发现绝缘起来的金属也可以通过摩擦的办法起电，从而否定了吉尔伯特、格雷等人把物体分为“电的”和“非电的”的论断，得出了所有物体都可以摩擦起电的结论。
5莱顿瓶
荷兰莱顿大学的物理学教授穆欣布罗克（1692—1761）和德国的克莱斯特（1700—1784）分别发现，物体好不容易获得的电往往在空气中逐渐消失。
为了寻找一种保存电的方法，穆欣布罗克于1746年做了如下的实验：
他将一枪管悬挂在空中，用起电机与枪管相连，另用一根铜线一端与枪管相连，另一端浸入盛有水的玻璃瓶中，当他的助手一只手握着玻璃瓶，另一只手不小心触到枪管上，助手因猛然感到一次强烈的电击而喊了起来，穆欣布罗克替下助手亲自体验了给他带来极大恐怖感觉的实验。
这使人们认识到：
人体作导体参与放电过程的瞬间，电会使人感到一种可怕的突然震动和打击，这就是常说的电击（或叫电震）。
穆欣布罗克还由此认识到，盛水的玻璃瓶通电后，可以将电保存起来。
穆欣布罗克以亲身的体验劝人不要做这种人体放电实验，却反而引起了更多的人对这类电现象的注意，以致在荷兰和德国公开进行电实验的表演，有许多人为了娱乐也做起电实验来。
在这些人当中，有法国的电学家诺莱特，他开始把这种能蓄电的瓶子称为莱顿瓶（以穆欣布罗克所在的大学名称命名）。
克莱斯特于1645年也发现盛水的瓶中插入导体通电，瓶子能贮电，在德国就把贮电性的瓶子叫克莱斯特瓶。
当时所进行的电实验表演中，有用莱顿瓶作火花放电杀老鼠的表演，有用电火花点酒精和火药的表演。
其中最为壮观的一次表演是诺莱特在巴黎一座大教堂前作的，诺莱特邀请了法王路易十五的皇室成员临场观看，他让700个修道士手拉手排成一行，形成长达900英尺的队伍，然后让排头的修道士用手握住莱顿瓶，让排尾的修道士用手握莱顿瓶的引线（引线另一端插入瓶中水中），准备就绪后，诺莱特令人用起电机通过引线向莱顿瓶送电。
瞬间，700名修道士因受电击同时跳了起来，在场观众无不为之目瞪口呆，诺莱特以事实表明了电的威力。
6伽伐尼效应和伏打电堆的发明
意大利生物解剖学教授伽伐尼（1737—1798）和他的两位助手于1780年9月20日做青蛙解剖实验，一名助手不慎将手中的解剖刀的刀尖触到了桌上一只剖开的蛙腿神经上，顿时青蛙的4条腿猛烈地发生痉挛，另一名助手看到放在一帝的起电机跳了火花，这一现象引起了伽伐尼的极大注意。
他选择不同的条件，在不同的天气里多次重复这一现象的观察实验，并在题为《论肌肉运动中的电力》一文中对此作了归纳总结。
伽伐尼起先认为，可能是由于放电引起了蛙腿的收缩，他把蛙腿用铜钩子挂到庭院的铁栏杆上，试图观察雷雨天的放电能否引起蛙腿收缩，结果证实确能引起。
伽伐尼进一步设想，晴天不放电会有这种收缩现象吗他发现，只要把铜钩子挂到铁栏杆上，蛙腿也有抽搐现象。
由此，伽伐尼认识到，放电现象的存在不是蛙腿抽搐的必须条件。
他在实验中发现只要有两种不同的金属分别接触蛙腿的神经和肌肉，并且使这两种金属彼此连结形成一个闭合回路（加铁栏杆和铜钩），蛙腿就会产生抽搐。
现在我们知道，既然两种金属与蛙腿连结可产生和通电一样的效果，这就证明了两种金属与蛙腿接触可以产生电流。
可是当时伽伐尼没有形成这样的观念，他坚持动物体内存在着“动物电”，用两种金属与动物接触，就能把这种“动物电”激发出来，金属与蛙腿接触只是起了放电作用，就像莱顿瓶的放电作用一样。
伽伐尼的发现引起了意大利的实验电学家伏打（1745—1827）的注意。
那时他正在做生物电的实验。
当他用一根由两种金属组成的弯杆的两端分别与舌头和眼睛附近部位接触时，眼睛里就有光亮的感觉。
这些实验使伏打认识到两种金属的接触是产生电流的必要条件，只要有两种金属与另一个第二类导体（某些化学溶液或生物体的器官）连成一个回路，就能产生电流。
伏打认为不存在伽伐尼提出的“动物电”，蛙腿只是起到验电器的作用。
这之后，伏打花了3年时间，用各种金属搭配成一对一对，做了许多实验。
从实验中他找到这样一个序列：
锌、锡、铅、铜、银、金等，按这个序列将前面的金属与紧接着的下一种金属搭配起来，接触在一起，那么前者就带正电，后者带负电，无一例外。
我们现在知道，用量子力学费米能级可以解释金属存在接触电位差的原因，当然伏打那时还不能解释存在这一“伏打序列”的原因。
至于“动物电”，1793年伏打明确否定了它的存在。
他在给一家物理杂志编辑的信中指出：
“用不同的导体，特别是金属导体接触在一起，包括黄铁矿、其他矿石以及炭等，我们称之为干导体或第一类导体，再与第二类导体或湿导体接触，就会扰动电液，引起电激动”。
伏打的意见一发表，立即轰动了科学界，学者们议论纷纷。
意大利学者费伯鲁尼（1752—1822）在1796年作了一个实验，他将两种金属一起放在水中，也观察到了伽伐尼效应，但他特别强调还观察到了其中一片金属部分地氧化了，从而得到一个新的重要论断，即某些化学作用不可分离地与伽伐尼效应联系在一起。
伏打不管学术界如何议论，加紧进行自己的研究工作。
1800年春，伏打制成了历史上着名的伏打电堆，他在给英国皇家学会的一个报告中谈到“无疑你们会感到惊讶，我所要介绍的装置，只是用一些不同导体按一定的方式叠起来的装置。
用30片、40片、60片，甚至更多的铜片（当然最好是银片），将它们中的每一片与一片锡片（最好是锌片）接触，然后充一层水或导电性能比纯水更好的食盐水、碱水等液层，或填上一层用这些液体浸透的纸皮或皮革等，就能产生相当多的电荷”。
伏打这个电堆既能产生同莱顿瓶里一样的电，而且有优于莱顿瓶之处，那就是把电堆的两端的金属导线连接起来可以获得持续不断的电流，而莱顿瓶在放电后已不再带电，再次使用需要重新起电。
伏打的成就深得各界的赞赏。
1801年法军占领了意大利北部之后，法国皇帝拿破仑一世于9月26日把伏打召到巴黎；10月6日拿破仑在一次学术聚会上观看了伏打的实验表演，并将一枚特制的金质奖章授于伏打。
伏打电堆，就是我们现今使用的电池的雏形。
伏打电堆的发明，使人们第一次获得稳定而持续的电流，这就为研究动电现象提供了坚实的技术基础。
有了伏打电堆，一方面促进人们研究产生电荷的原因，从而使电化学、化学电源的研究工作有了很大的进展；另一方面促进人们研究电流的各种效应，从而使人们开始对“电有什么作用”的问题展开了广泛研究。
一个突出的例子，是1812年化学家戴维曾用2000个电池组成的电池组供给碳极电弧以大电流，产生了很强的电孤光，成为爱迪生发明白炽灯泡之前的一种有效的电光源。
随着伏打电池的发明，电磁学的研究兴起了高潮，进入了用科学的定量方法来研究的近阶段。
7库仑定律
库仑定律不仅是电磁学的基本定律，也是物理学的基本定律之一。
库仑定律阐明了带电体相互作用的规律，决定了静电场的性质，也为整个电磁学奠定了基础。
库仑的工作对法国物理学家的影响还可以从稍后的拉普拉斯的物理学简略纲领得到证实。
这个物理学简略纲领最基本的出发点是把一切物理现象都简化为粒子间吸引力和排斥力的现象，电或磁的运动是荷电粒子或荷磁粒子之间的吸引力和排斥力产生的效应。
这种简化便于把分析数学的方法运用于物理学。
电量的单位是为了纪念库仑而以他的名字命名的。
（符号是Q，单位库伦，符号C）
1767年，英格兰化学家猜测电荷之间的相互作用力具有类似于万有引力的平方反比形式。
1769年，苏格兰物理学家首次通过实验发现两个带电球体之间的作用力与它们之间距离的次方成反比。
1770年代早期，着名英国物理学家通过巧妙的实验，得出了带电体之间的作用力依赖于带电量与距离，并得出静电力与距离的
次方成反比，只是卡文迪什没有公布这个结果。
后来，利用与卡文迪什类似的方法，得出静电力与距离的
次方成反比的结果。
库仑定律是电学的基本定律，其中平方反比关系是否精确成立尤其重要，而根据现代量子场论，静电力的平方反比关系是与光子的静质量是否精确为零相关的，所以，对静电力的平方反比关系的精确验证，关系着现代物理学基本理论的基础。
当前对库仑定律平方反比关系的验证越来越精确，如1971年进行的一次实验，给出库仑定律与平方反比关系的偏差小于
。
8静电学和库仑定律
是中的基本定律，其主要描述了静电力与成正比，与距离的平方反比关系。
人们曾将静电力与在当时已享有盛誉的万有引力定律做类比，发现彼此在理论和实验上都有很多相似之处，包括实验观测到带电球壳内部的球体不会带电，这和有质量的球壳内部物体不会受到引力作用（由牛顿在理论上证明，是平方反比力的一个特征）的情形类似。
其间苏格兰物理学家（1759年）和英国物理学家（1773年）等人都进行过实验验证了静电力的平方反比律，然而他们的实验却迟迟不为人知。
法国物理学家于1784年至1785年间进行了他着名的扭秤实验，其实验的主要目的就是为了证实静电力的平方反比律，因为他认为“假说的前一部分无需证明”，也就是说他已经先验性地认为静电力必然和万有引力类似，和电荷电量成正比。
扭秤的基本构造为：
一根水平悬于细金属丝的轻导线两端分别置有一个带电小球A和一个与之平衡的物体P，而在实验中在小球A的附近放置同样大小的带电小球B，两者的静电力会在轻导线上产生，从而使轻杆转动。
通过校正悬丝上的旋钮可以将小球调回原先位置，则此时悬丝上的扭矩等于静电力产生的力矩。
如此，两者之间的静电力可以通过测量这个扭矩、偏转角度和导线长度来求得。
库仑的结论为：
“
……对同样材料的金属导线而言，扭矩的大小正比于偏转角度，导线横截面直径的四次方，且反比于导线的长度……
”
——夏尔·奥古斯丁·库仑，《金属导线扭矩和弹性的理论和实验研究》
库仑在其后的几年间也研究了之间的作用力，他也得出了磁力也具有平方反比律的结论。
不过，他并未认识到静电力和静磁力之间有何内在联系，而且他一直将电力和磁力吸引和排斥的原因归结于假想的电流体和磁流体——具有正和负区别的，类似于“热质”一般的无质量物质。
静电力的平方反比律确定后，很多后续工作都是同万有引力做类比从而顺理成章的结果。
1813年法国数学家、物理学家指出也适用于静电场，从而提出；其他例子还包括静电场的（，1828年）和（，1839年）。
9对稳恒电流的研究
十八末，生理学家发现蛙腿肌肉接触金属刀片时会发生痉挛，他其后在论文中认为生物中存在着一种所谓“神经电流”。
意大利物理学家对这种观点并不赞同，他对这种现象进行研究后认为这不过是外部电流的作用，而蛙腿只是起到了导体的连接作用。
1800年，伏打将锌片和铜片夹在用盐水浸湿的纸片中，得到了很强的电流，这称作伏打电堆；而将锌片和铜片浸入盐水或酸溶液中也能得到相同的效果，这称作伏打电池。
伏打电堆和电池的发明为研究稳恒电流创造了条件。
1826年，物理学家从对规律的研究中受到启发，在傅立叶的热传导理论中，导热杆中两点的热流量正比于这两点之间的温度差。
因而欧姆猜想电传导与热传导相似，导线中两点之间的电流也正比于这两点间的某种驱动力（欧姆称之为电张力，即现在所称的）。
欧姆首先尝试用电流的热效应来测量电流强度，但效果不甚精确，后来欧姆利用了丹麦物理学家发现的电流的磁效应，结合库仑扭秤构造了一种新型的电流扭秤，让导线和连接的磁针平行放置，当导线中通过电流时，磁针的偏转角与导线中的电流成正比，即代表了电流的大小。
欧姆测量得到的偏转角度（相当于电流强度）与电路中的两个物理量分别成正比和反比关系，这两个量实际相当于电动势和。
欧姆于1827年发表了他的着作《直流电路的数学研究》，明确了电路分析中电压、电流和电阻之间的关系，极大地影响了电流理论和应用的发展，在这本书中首次提出的电学定律也因此被命名为。
库仑发现了磁力和电力一样遵守平方反比律，但他没有进一步推测两者的内在联系，然而人们在自然界中观察到的电流的磁现象（如富兰克林在1751年发现放电能将钢针磁化）促使着人们不断地探索这种联系。
首先发现这种联系的人是丹麦物理学家奥斯特，他本着这种信念进行了一系列有关的实验，最终于1820年发现接通电流的导线能对附近的磁针产生作用力，这种磁效应是沿着围绕导线的螺旋方向分布的。
10安培的电磁学定理
在奥斯特发现电流的磁效应之后，法国物理学家和进一步详细研究了载流直导线对周围磁针的作用力，并确定其磁力大小正比于电流强度，反比于距离，方向垂直于距离连线，这一规律被归纳为着名的。
而法国物理学家在奥斯特的发现仅一周之后（1820年9月）就向法国科学院提交了一份更详细的论证报告，同时还论述了两根平行载流直导线之间磁效应产生的吸引力和排斥力。
在这期间安培进行了四个实验，分别验证了两根平行载流直导线之间作用力方向与电流方向的关系、磁力的矢量性、确定了磁力的方向垂直于载流导体以及作用力大小与电流强度和距离的关系。
安培并且在数学上对作用力进行了推导，得到了普遍的公式，这一公式在形式上类似于万有引力定律和库仑定律。
1821年，安培从电流的磁效应出发，设想了磁效应的本质正是电流产生的，从而提出了，认为磁体内部分子形成的环形电流就相当于一根根磁针。
1826年，安培从推导得到了着名的，证明了磁场沿包围产生其电流的闭合路径的曲线积分等于其电流密度，这一定理成为了的基本方程之一。
安培的工作揭示了电磁现象的内在联系，将电磁学研究真正数学化，成为物理学中又一大理论体系——的基础。
麦克斯韦称安培的工作是“科学史上最辉煌的成就之一”，后人称安培为“电学中的牛顿”。
11电磁感应现象
英国物理学家早年跟随化学家从事化学研究，他对电磁学的贡献还包括的发现、和磁场的（）。
在奥斯特发现电流的磁效应之后的1821年，英国《哲学学报》邀请当时担任实验室主任的法拉第撰写一篇电磁学的综述，这也导致了法拉第转向电磁领域的研究工作。
法拉第考虑了奥斯特的发现，也出于他同样认为自然界的各种力能够相互转化的信念，他猜想电流应当也如磁体一般，能够在周围感应出电流。
从1824年起，法拉第进行了一系列相关实验试图寻找导体中的感应电流，然而始终未获成功。
直到1831年8月29日，他在实验中发现对于两个相邻的线圈A和B，只有当接通或断开线圈回路A时，线圈B附近的磁针才会产生反应，也就是此时线圈B中产生了电流。
如果维持线圈A的接通状态，则线圈B中不会产生电流，法拉第意识到这是一种瞬态效应。
一个月后，法拉第向总结了他的实验结果，他发现产生感应电流的情况包括五类：
变化中的电流、变化中的磁场、运动的稳恒电流、运动的磁体和运动的导线。
从而表述为：
任何封闭电路中感应电动势的大小，等于穿过这一电路的变化率。
不过此时的法拉第电磁感应定律仍然是一条观察性的实验定律，确定感应电动势和感应电流方向的是俄国物理学家，他于1833年总结出了着名的。
法拉第定律后来被纳入麦克斯韦的电磁场理论，从而具有了更简洁更深刻的意义。
法拉第另一个重要的贡献是创立了力线和的概念，力线实际是否认了超距作用的存在，这些思想成为了麦克斯韦电磁场理论的基础。
称其为“物理学中引入了新的、革命性的观念，它们打开了一条通往新的哲学观点的道路”，意为场论的观念是有别于旧的机械观中以物质为主导核心的哲学观念
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦对电磁理论的贡献是里程碑式的。
麦克斯韦自1855年开始研究电磁学，1856年他发表了首篇专论《》，其中描述了如何类比中的流线和法拉第的力线，并用自己强大的数学功底重新描述了法拉第的实验观测结果，这部分内容被麦克斯韦用六条数学定律概括。
1861年至1862年间，麦克斯韦发表了第二篇电磁学论文《》，在这篇论文中麦克斯韦尝试了所谓“分子涡流”模型，他假设在磁场作用下的介质中存在大量排列的分子涡流，这些涡流沿旋转，且角速度正比于，分子涡流密度正比于介质磁导率。
这一模型能很好地通过近距作用之说来解释静电和静磁作用，以及变化的电场与磁场的关系。
更重要的是，它预言了在电场作用下的分子涡流会产生位移，从而以势能的形式储存在介质中，这相当于在介质中产生了电动势，这成为了麦克斯韦预言存在的理论基础。
此外，将这种介质理论应用到弹性波上，可以计算求得在真空或中横波的传播速度恰好和当时已知的（斐索，1849年）非常接近，麦克斯韦由此大胆预言：
“
我们难以排除如下的推论：
光是由引起电现象和磁现象的同一介质中的横波组成的。
”
——詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，《论物理力线》
1865年麦克斯韦发表了他的第三篇论文《》，在论文中他坚持了是一种近距作用的观点，指出“电磁场是包含和围绕着处于电或磁状态的物体的那部分空间，它可能充有任何一种物质”。
在此麦克斯韦提出了，一共包含有20个方程（电位移、磁场力、电流、电动势、电弹性、电阻、自由电荷和）和20个变量（电磁动量、磁场强度、电动热、、电位移、全电流、自由电荷电量、）。
这实际是8个方程，但到1890年才由给出了现代通用的形式，这是赫兹在考虑了在1881年的实验（也是的先行实验）中得到了以太漂移的零结果后对麦克斯韦的方程组进行的修改。
1887年至1888年间，赫兹通过他制作的半波长偶极子天线成功接收到了麦克斯韦预言的，电磁波是相互垂直的电场和磁场在垂直于传播方向的平面上的振动，同时赫兹还测定了电磁波的速度等于光速。
赫兹实验证实电磁波的存在是物理学理论的一个重要胜利，同时也标志着一种基于的更基础的物理学即将诞生。
爱因斯坦盛赞法拉第、麦克斯韦和赫兹的工作是“牛顿力学以来物理学中最伟大的变革”，而“这次革命的最大部分出自麦克斯韦”。
1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程
起于山西晋东南（长治）变站，经河南南阳开关站，止于湖北荆门变电站。
全线单回路架设，全长654公里，跨越黄河和汉江。
变电容量600万千伏安。
系统标称电压1000千伏，最高运行电压1100千伏，静态投资约57亿元。
这条线路于2006年8月开工建设，历经28个月建
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