อิเล็กทรอนิกส์กำลังถูกคิดค้นโดยใคร?
อิเล็กทรอนิกส์กำลัง
อิเล็กทรอนิกส์กำลังเริ่มต้นด้วยการพัฒนาของตัวเรียงกระแสที่ทำจากวาล์วปรอทประกายไฟโค้ง (English: Mercury-Arc Valve Rectifier) ที่ถูกประดิษฐ์คิดค้นโดยปีเตอร์ คูเปอร์ เฮวิตต์ในปี ค.ศ.1902 มันถูกใช้ในการแปลงไฟฟ้​​ากระแสสลับ (AC) ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่แรงดันสูง หลังปี 1920 มีการวิจัยต่อเนื่องโดยการใช้ thyratrons และปรอทวาล์วอาร์กแบบควบคุมด้วยกริดในการส่งกำลังไฟฟ้​​า (power transmission) จากนั้น Uno Lamm ได้พัฒนาวาล์วที่ทำด้วยขั้วไฟฟ้าเป็นชั้นๆมาแทนที่วาล์วปรอทในระบบสายส่งกระแสตรงความดันสูง ในปี ค.ศ.1933 วงจรเรียงกระแสด้วยซีลีเนียมก็ถูกประดิษฐ์ขึ้น[1]
ไฟฟ้า
ในปี 1887 ไฮน์ริช เฮิร์ตซ์[17]:843–844[18] ค้นพบว่าขั้วไฟฟ้าที่เรืองแสงด้วยรังสีอุลตร้าไวโอเลตจะสร้างประกายไฟฟ้าได้ง่ายมาก ในปี 1905 อัลเบิรต ไอน์สไตน์ได้ตีพิมพ์เอกสารที่อธิบายข้อมูลการทดลองจากผลกระทบโฟโตอิเล็กตริกเมื่อการเป็นผลลัพธ์ของพลังงานแสงที่กำลังถูกนำส่งในแพกเกตที่แปลงเป็นปริมาณที่ไม่ต่อเนื่อง เป็นการใส่พลังงานให้กับอิเล็กตรอน การค้นพบนี้นำไปสู่การปฏิวัติควอนตัม ไอน์สไตน์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1921 สำหรับ "การค้นพบกฎของผลกระทบโฟโตอิเล็กตริก"[19] ผลกระทบโฟโตอิเล็กตริกยังถูกใช้ในโฟโตเซลล์อย่างที่สามารถพบได้ในเซลล์แสงอาทิตย์อีกด้วยและเซลล์นี้มักจะถูกใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าเพื่อการพานิชย์ แมกนีเซียม
2.Sir Humphry Davy : นักเคมีชาวอังกฤษที่มีเครดิตอย่างกว้างขวางว่าเป็นบุคคลที่ค้นพบแมกนีเซียมใน ค.ศ.1808 ผู้บุกเบิกในการอิเล็กโทรไลต์, Davy ใช้วิธีการใหม่แล้วที่จะแยกแมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบของตัวเอง อิเล็กทรอนิกส์กำลัง
ในทศวรรษที่ 1960 ความเร็วในการสวิตช์ของ BJTs ถูกใช้สำหรับการแปลง AC ความถี่สูงให้เป็น DC ในปี ค.ศ.1976 power MOSFET ออกสู่ตลาด และในปี ค.ศ.1982 Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) ถูกแนะนำในตลาด แรงเคลื่อนไฟฟ้า
นายแอเลสซานโดร โวลตา ได้พัฒนาเซลล์ไฟฟ้าราวปี 1792 และนำเสนอผลงานของเขาเมื่อวันที่ 20 มีนาคม 1800 โวลตาชี้ชัดอย่างถูกต้องในบทบ​​าทของขั้วไฟฟ้าที่แตกต่างกันในการผลิตแรงดันไฟฟ้า แต่ละเลยอย่างไม่ถูกต้องในบทบาทใด ๆ สำหรับอิเล็กโทรไลต์ โวลตาได้เรียงลำดับโลหะใน 'แถวแรงดัน' "นั่นคือกล่าวได้ว่าตัวหนึ่งตัวใดในรายการจะกลายเป็นบวกเมื่อติดต่อกับตัวใดตัวหนึ่งที่อยู่ข้างหน้า แต่จะเป็นลบเมื่อติดต่อกับตัวที่อยู่ข้างหลัง" สัญลักษณ์โดยทั่วไปในภาพแสดงของวงจรนี้ ( –|– ) จะมีขีดยาว 1 เส้นและขีดสั้น 1 เส้นเพื่อระบุถึงขีดยาวเหนือกว่า กฎของโวลตาเกี่ยวกับขั้วแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ต่อต้านหมายถึงว่า สมมติว่ามีขั้วไฟฟ้าสิบขั้ว (สังกะสีหนึ่งขั้วและวัสดุอื่น ๆ เก้าขั้วเป็นตัวอย่าง) จะสามารถสร้างเซลล์โวตาอิกได้ 45 แบบ (10×9/2)  อ็องเดร-มารี อ็องแปร์
อ็องเดร-มารี อ็องแปร์ (; 22 มกราคม ค.ศ. 1775 – 10 มิถุนายน ค.ศ. 1836) เป็นนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ผู้ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ค้นพบทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า หน่วย SI ของการวัดกระแสไฟฟ้า โดยชื่อของหน่วยแอมแปร์ ได้ตั้งตามชื่อของเขา วิลเฮ็ล์ม เอดูอาร์ท เวเบอร์
วิลเฮ็ล์ม เอดูอาร์ท เวเบอร์เกิดเมื่อปี ค.ศ. 1804 ที่เมืองวิทเทินแบร์ค เป็นหนึ่งในบุตรจำนวน 13 คนของไมเคิล เวเบอร์ ศาสตราจารย์ด้านเทววิทยาที่มหาวิทยาลัยวิทเทินแบร์ค มีเพียงบุตรชาย 4 คนและบุตรสาว 1 คนที่มีชีวิตเติบโตเป็นผู้ใหญ่ เวเบอร์มีพี่น้องที่เป็นนักวิทยาศาสตร์เช่นกันคือ แอ็นสท์ ไฮน์ริช เวเบอร์ (ค.ศ. 1795–1878) และเอดูอาร์ท เวเบอร์ (ค.ศ. 1806–1871) หลังได้รับการศึกษาจากบิดา เขาเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยมาร์ติน ลูเทอร์แห่งฮัลเลอ-วิทเทินแบร์คและต่อมาดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์พิเศษด้านปรัชญาธรรมชาติที่มหาวิทยาลัยดังกล่าว ในปี ค.ศ. 1831 เวเบอร์ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยเกิททิงเงินตามคำแนะนำของคาร์ล ฟรีดริช เกาส์ ในปี ค.ศ. 1833 เวเบอร์และเกาส์ร่วมกันคิดค้นโทรเลขแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อใช้ติดต่อระหว่างหอดูดาวเกิททิงเงินและสถาบันฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยในระยะ 1 กิโลเมตร ไฟฟ้ากระแสสลับ
วิลเลียม สแตนลี่ย์ จูเนียร์ได้ออกแบบหนึ่งในอุปกรณ์จริงครั้งแรกในการถ่ายโอนไฟ AC อย่างมีประสิทธิภาพระหว่างวงจรที่แยกออกมา การใช้คู่ของขดลวดพันบนแกนเหล็กเดียวกัน เรียกว่าขดลวดเหนี่ยวนำเป็นหม้อแปลงยุคแรก ระบบไฟ AC ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วหลังปี ค.ศ. 1886 และรวมทั้งการอุดหนุนโดยนิโคลา เทสลา (สิทธิบัตรให้จอร์จ เวสติงเฮ้าส์) และคาร์ล วิลเฮล์ม ซีเมนส์ ระบบ AC เอาชนะข้อจำกัด ของระบบ DC ที่ใช้โดยโทมัส เอดิสัน ในการแจกจ่ายกระแสไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพในระยะทางไกล ถึงแม้ว่าเอดิสันพยายามที่จะทำลายชื่อเสียงของกระแสสลับว่าเป็นอันตรายเกินไปในสงครามแห่งกระแส รถพลังงานไฟฟ้า
การคิดค้น
เริ่มจากแบตเตอรี่ที่สามารถประจุไฟใหม่ได้ ในรถไฟฟ้า คิดค้นได้หลังปี 1859 ค้นคิดโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Gaston Plante ได้คิดค้นแบตเตอรี่ชนิด ตะกั่ว-กรด  อิเล็กตรอน
นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษที่เกิดในเยอรมันชื่อ อาร์เธอร์ ชูสเตอร์ (Arthur Schuster) ได้ขยายความการทดลองของครูกส์ต่อไปอีก โดยการวางแผ่นโลหะขนานไปกับลำรังสีแคโทดนี้และโดยการใช้ศักย์ไฟฟ้าต่อเข้าระหว่างแผ่นโลหะทั้งสองนั้น นิโคลา เทสลา
ผู้ประดิษฐ์ขดลวดเทสลา (Tesla coil) และค้นพบวิธีการเปลี่ยนสนามแม่เหล็กเป็นสนามไฟฟ้า จึงเป็นที่มาของหน่วยวัดสนามแม่เหล็กเทสลา ผู้ค้นพบวิธีการสื่อสารแบบไร้สาย (Wireless communication) ผู้ประดิษฐ์หลอดไฟแบบใช้ก๊าซให้แสงสว่าง หรือ หลอดฟลูออเรสเซนต์ ผู้คิดทฤษฎีของเครื่องเรดาร์ ผู้คิดรีโมตคอนโทรล ลีวีส ลาติเมอร์
หลอดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วไปและมีประโยชน์มากมาย โดยผู้ผลิตหลอดไฟฟ้าขึ้นครั้งแรกคือ 
ทอมัส อัลวา เอดิสัน (Thomas Alva Edison) แต่ก็ยังไม่มีประสิทธิภาพพอที่จะใช้งานได้นานๆ 
เนื่องจากใส้หลอดมีอายุการใช้งานน้อย ลีวีส ลาติเมอร์ ได้ประดิษฐ์ไส้หลอดไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพที่ดีกว่า
และ จดลิขสิทธิ์ เมื่อปี ค.ศ. 1881 เขาได้รับเชิญให้เข้าร่วมกลุ่ม Edison's Pioneers และเขียนหนังสือ
เกี่ยวกับแสงสว่างไฟฟ้าเป็นเล่มแรก และเขายังติดตั้งระบบไฟฟ้าบนถนนใน นิวยอร์ก และ มอนทรีออล อีกด้วย  อิเล็กทรอนิกส์กำลัง
อิเล็กทรอนิกส์กำลังสามารถนำมาใช้เพื่อช่วยบริษัทสาธารณูปโภคในการปรับตัวเข้ากับการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของการผลิตไฟฟ้าจาก พลังงานแสงอาทิตย์ ที่กระจายไปให้ผู้ใช้แบบที่อยู่อาศัย/การพาณิชย์ เยอรมนีและหลายส่วนของฮาวาย, แคลิฟอร์เนียและรัฐนิวเจอร์ซีย์ต้องการให้มีการศึกษาก่อนที่จะอนุมัติให้มีการติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ใหม่ อุปกรณ์ขนาดค่อนข้างเล็กแบบติดตั้งบนพื้นดินหรือบนเสาจะสร้างศักยภาพสำหรับโครงสร้างพื้นฐานที่มีการควบคุมแบบกระจายในการตรวจสอบและจัดการการไหลของพลังงาน ระบบไฟฟ้าเครื่องกลแบบดั้งเดิมเช่น ตัวเก็บประจุ หรือ ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า ที่ สถานีไฟฟ้าย่อย สามารถใช้เวลาไม่กี่นาทีในการปรับแรงดันไฟฟ้าและสามารถอยู่ห่างไกลจากจุดติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่เป็นต้นเหตุของปัญหา ถ้าแรงดันไฟฟ้าในวงจรเพื่อนบ้านมีค่าสูงเกินไป มันก็สามารถเป็นอันตรายต่อทีมงานสาธารณูปโภคและก่อให้เกิดความเสียหายให้กับอุปกรณ์ของทั้งลูกค้าและของสาธารณูปโภค ยิ่งไปกว่านั้นความผิดพลาเของกริดอาจเป็นสาเหตุที่ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ปิดตัวลงทันที ส่งผลให้ความต้องการพลังงานของกริดพุ่งสูงขึ้น ตัวปรับแรงดันที่มีพื้นฐานจากสมาร์ทกริดสามารถควบคุมได้ดีกว่าอุปกรณ์ของผู้บริโภคทั้งหลายเป็นอย่างมาก[34] อำพัน
ภาษากรีกเรียกอำพันว่า "ηλεκτρον" ("อิเล็กตรอน") และถูกเชื่อมโยงไปที่เทพแห่งดวงอาทิตย์ซึ่งอีกฉายาหนึ่งของท่านคือ "อิเล็กเตอร์" หรือ "อะเวกเคนเนอร์" มันถูกกล่าวถึงโดยธีโอฟาสตุสที่เป็นไปได้ว่าวัตถุลักษณะนี้เคยมีผู้กล่าวถึงมาแล้วเป็นครั้งแรกเมื่อศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสตกาล คำว่า "อิเล็กตรอน" ในยุคปัจจุบันถูกนำมาใช้ในปี ค.ศ. 1891 โดยนักฟิสิกส์ชาวไอริช ยอร์จ จอห์นสโตน สโตนี โดยใช้เป็นคำศัพท์ภาษากรีกสำหรับเรียกอำพัน (ซึ่งถูกแปลให้เป็นอิเล็กตรัม) ตามคุณสมบัติทางไฟฟ้าสถิตของมันเป็นครั้งแรก การลงท้ายด้วย "-on" ทั่วไปจะใช้สำหรับอนุภาคในอะตอมทั้งหมดและใช้ในความหมายเดียวกับ "ion"  รังสีเอกซ์
โดยหลักการของ Tesla ที่ได้พัฒนาท่อเอกซเรย์ขึ้นมา ในปัจจุบันเรียกว่ากระบวนการ Bremsstrahlung ซึ่งเป็นกระบวนการที่รังสีเอกซเรย์ที่ถูกปลดปล่อยออกมานั้นเกิดจากการเร่งประจุเช่นอิเล็กตรอนในวิ่งผ่านสสารบางชนิด ในปี 1892 Tesla ได้ทำเสนอผลการทดลองซึ่งเขายังเรียกเพียงว่าเป็นพลังงานจากการแผ่รังสี ในตอนนั้นเขายังไม่ได้เสนอผลการทดลองให้เป็นที่กว้างขวางมากนัก แต่ผลจากการทดลองของเขาส่งผลต่อวงการวิทยาศาสตร์และทางการแพทย์ในปัจจุบันอย่างมาก ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
ในขณะที่ฮันส์ คริสเทียน เออร์สเตด กำลังเตรียมการสอนในตอนเย็นของวันที่ 21 เมษายน ค.ศ. 1820 เขาได้สังเกตเห็นสิ่งน่าแปลกใจบางอย่าง เขาสังเกตเห็นเข็มทิศขยับออกจากทิศเหนือเมื่อกระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรีที่เขาใช้อยู่ถูกปิดหรือเปิด การเคลื่อนไหวนี้ทำให้เขามั่นใจว่าสนามแม่เหล็กถูกแผ่ออกมาจากทุกด้านของลวดที่มีกระแสไหลผ่าน เหมือนกับที่แสงและความร้อนแผ่รังสีออกมา และเป็นการยืนยันความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างไฟฟ้าและอำนาจแม่เหล็ก อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์
พ.ศ. 2469 ไอน์ชไตน์กับลูกศิษย์เก่าคนหนึ่งคือ ลีโอ ซีลาร์ด นักฟิสิกส์ชาวฮังการีผู้ต่อมาได้ร่วมในโครงการแมนฮัตตัน และได้รับยกย่องในฐานะผู้ค้นพบห่วงโซ่ปฏิกิริยา ทั้งสองได้ร่วมกันประดิษฐ์ ตู้เย็นไอน์ชไตน์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวเลย และใช้พลังงานนำเข้าเพียงอย่างเดียวคือพลังงานความร้อน สิ่งประดิษฐ์นี้ได้จดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2473[22][23] ฮันส์ คริสเทียน เออร์สเตด
ฮานส์ คริสเตียน เออร์สเตด ) เกิดเมื่อวันที่ 14 สิงหาคม พ.ศ. 2320 เขาเป็นศาสตราจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ ประจำมหาวิทยาโคเปนเฮเกน ประเทศเดนมาร์ก เออร์สเตดค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กด้วยความบังเอิญ ในเดือนเมษายน ปี พ.ศ. 2363 ขณะบรรยายวิชาฟิสิกส์ในหัวข้อ คุณสมบัติของกระแสไฟฟ้า (Electricity, Galvanism and Magnetism) โดยมีอุปกรณ์ในการทำการทดลองประกอบการบรรยาย คือ แบตเตอรี่ สายไฟ และเข็มทิศ วิศวกรรมศาสตร์
วิลเลียม กิลเบิร์ตจัดได้ว่าเป็นวิศวกรไฟฟ้าคนแรกจากผลงานการตีพิมพ์ De Magnete ใน ค.ศ. 1600ซึ่งเป็นผลงานที่มีการบัญญัติคำว่า"ไฟฟ้า"ขึ้นใช้เป็นครั้งแรก[9] เซลล์แสงอาทิตย์
คำว่า "Photovoltaic" มาจากภาษากรีก φῶς ( Phos ) หมายถึง "แสง" และคำว่า "โวลต์" ซึ่งเป็นหน่วยของแรงเหนี่ยวนำ, คำว่าโวลต์มาจากนามสกุลของนักฟิสิกส์ชาวอิตาเลียนชื่อ อเลสซานโดร Volta ซึ่งเป็นนักประดิษฐ์แบตเตอรี่ (เซลล์ไฟฟ้าเคมี ) คำว่า "Photovoltaic" ถูกใช้ใน ภาษาอังกฤษตั้งแต่ปี 1849[2] วิศวกรรมกำลังไฟฟ้า
ไฟฟ้า กลายเป็นเรื่องที่น่าสนใจทางวิทยาศาสตร์ในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 กับงานของ วิลเลียม กิลเบิร์ต อีกสองศตวรรษ มีการค้นพบที่สำคัญจำนวนมากรวมทั้ง หลอดไฟแบบมีไส้ และแบตเตอรีของโวลตาที่เรียกว่า voltaic pile บางทีการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่เกี่ยวกับวิศวกรรมกำลังไฟฟ้าอาจมาจาก ไมเคิล ฟาราเดย์ ผู้ที่ในปี 1831 ได้ค้นพบว่าการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำให้เกิด แรงเคลื่อนไฟฟ้า ในขดลวด เป็นหลักการที่รู้จักกันว่าเป็น การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ที่ช่วยอธิบายถึงการที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและหม้อแปลงทำงานได้อย่างไร เซลล์แสงอาทิตย์
Albert Einstein ได้อธิบายกลไกพื้นฐานของตัวกระตุ้นผู้ขนส่งที่ส่งเสริมด้วยแสง หรือผลของโฟโตโวลตาอิก ในปี 1905 ที่ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลในสาขาฟิสิกส์ในปี 1921[4] ต่อมา Russell Ohl จดสิทธิบัตรเซลล์แสงอาทิตย์ทำด้วยเซมิคอนดักเตอร์ทางเชื่อมในปี 1946[5] ซึ่งถูกค้นพบในขณะที่เขากำลังทำงานในหลายชุดของความก้าวหน้าที่จะนำไปสู่​​ทรานซิสเตอร์ รถพลังงานไฟฟ้า
นอกจากนี้ในปี 1888 ก็ยังมีผู้คิดค้นชาวเยอรมัน Flocken Elecktrowagen ได้คิดค้นรถไฟฟ้า  มอเตอร์
หลักการที่อยู่เบื้องหลังผลิตผลของแรงทางกลของมอเตอร์ก็คือการมีปฏิสัมพันธ์กันของกระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่มีอยู่ในตัวมอเตอร์ กฎของแอมแปร์ถูกค้นพบโดย อ็องเดร-มารี อ็องแปร์ (André-Marie Ampère) ในปี 1820 การเปลี่ยนแปลงพลังงานไฟฟ้าไปเป็นพลังงานกลโดยวิธีการทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้ถูกแสดงให้เห็นโดย ไมเคิล ฟาราเดย์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษในปี 1821 ลวดแขวนอย่างอิสระถูกจุ่มลงในแอ่งของปรอทซึ่งมีสารแม่เหล็กถาวร (PM) ได้ถูกนำมาวางไว้ ปัญญาประดิษฐ์
กลไกหรือการให้เหตุผลอย่างมีแบบแผน ได้รับการพัฒนาขึ้นโดยนักปรัชญาและนักวิทยาศาสตร์มาตั้งแต่สมัยโบราณ การศึกษาด้านตรรกศาสตร์นำไปสู่การคิดค้นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลที่โปรแกรมได้โดยอาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์ของแอลัน ทัวริงและคนอื่น ๆ ทฤษฎีการคำนวณของทัวริงชี้ว่า เครื่องจักรที่รู้จักการสลับตัวเลขระหว่าง 0 กับ 1 สามารถเข้าใจนิรนัยทางคณิตศาสตร์ได้ หลังจากนั้น การค้นพบทางด้านประสาทวิทยา ทฤษฎีสารสนเทศ และไซเบอร์เนติกส์ รวมทั้งทฤษฎีการคำนวณของทัวริง ได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์บางกลุ่มเริ่มสนใจพิจารณาความเป็นไปได้ของการสร้าง สมองอิเล็กทรอนิกส์ ขึ้นมาอย่างจริงจัง วิศวกรรมศาสตร์
วิศวกรรมไฟฟ้าสามารถกล่าวได้ว่ามีจุดเริ่มต้นมาจากการทดลองของอาเลสซันโดร วอลตาในช่วง 1800s การทดลองของ เกออร์ก ซีโมน โอห์ม และ ไมเคิล ฟาราเดย์ และการประดิษฐ์มอร์เตอร์ไฟฟ้าใน ค.ศ. 1872 สำหรับงานของเจมส์ คลาร์ก แมกซ์เวลล์และเฮนริค เฮิรต์ในช่วงปลายศตวรรตที่ 19 ทำให้วิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ได้ถือกำเนิดขึ้นมา มากไปกว่านั้น การค้นพบหลอดสุญญากาศและทรานซิสเตอร์ในช่วงเวลาต่อมาทำให้ความรู้ในสาขาไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการพัฒนาอย่างก้าวกระโดดเด่นล้ำเหนือวิศวกรรมสาขาอื่นๆ[4] รถพลังงานไฟฟ้า
ต่อมาปี 1884 นาย Thomas Parker ได้คิดค้นรถไฟฟ้าครั้งแรกในประเทศอังกฤษ เขาได้ออกแบบ แบตเตอรี่ที่มีความจุไฟฟ้าสูง สำหรับใช้ในรถไฟฟ้าของเขา นอกจากนั้นเขาได้สนใจในการสร้างรถที่มีประสิทธิภาพในการใช้เชื้อเพลิงสูง เพื่อลดควันและมลพิษในกรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ  ประวัติศาสตร์ฟิสิกส์
ในจดหมายถึง Royal Society เมื่อ ค.ศ. 1800 อเลสซานโดร โวลตา ได้บรรยายงานประดิษฐ์ แบตเตอรี่ไฟฟ้า ของเขา นั่นเป็นครั้งแรกที่มีการสร้างกระแสไฟฟ้าคงที่ และเปิดสาขาใหม่ของฟิสิกส์สำหรับการค้นคว้าต่อไป วิศวกรรมกำลังไฟฟ้า
ในปึ 1890 อุตสาหกรรมพลังงานมีความเจริญรุ่งเรืองและบริษัทพลังงานในประเทศสหรัฐอเมริกาและยุโรปได้สร้างระบบไฟฟ้าขึ้นหลายพันชุด (ทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ) - เครือข่ายเหล่านี้ได้อุทิศตนอย่างมีประสิทธิภาพในการจัดจำหน่ายไฟฟ้าแสงสว่าง ในช่วงเวลานั้นการแข่งขันที่รุนแรงในสหรัฐที่เรียกว่า "สงครามกระแส" ได้เกิดขึ้นระหว่างเอดิสันและเวสติ้งเฮาส์ในเรื่องรูปแบบว่ารูปแบบไหนของการส่งผ่านจะทำได้ดีกว่า (กระแสตรงหรือกระแสสลับ) ในปี 1891 เวสติงเฮาส์ได้ติดตั้งระบบไฟฟ้าหลักเป็นครั้งแรก มันได้รับการออกแบบที่จะขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้าและไม่เพียงแต่ให้ไฟฟ้าแสงสว่าง การติดตั้งจะขับเคลื่อนมอเตอร์ซิงโครนัสที่ 100 แรงม้า (75 กิโลวัตต์) ที่เมือง Telluride รัฐโคโลราโดด้วยมอเตอร์ที่ถูกสตาร์ตโดยมอเตอร์เหนี่ยวนำของ Tesla อีกด้านหนึ่งของมหาสมุทรแอตแลนติก, นายออสการ์ ฟอน มิลเลอร์ ได้สร้างสายส่งสามเฟสขนาด 20 กิโลโวลต์ระยะทาง 176 กม.จากเมือง Lauffen am Neckar ไปยังเมือง Frankfurt am Main สำหรับงานนิทรรศการวิศวกรรมไฟฟ้าในเมืองแฟรงค์เฟิร์ต ในปี 1895 หลังจากที่กระบวนการตัดสินใจยืดเยื้อ โรงไฟฟ้าอดัมส์หมายเลข 1 ที่เมืองน้ำตกไนแองการา ได้เริ่มส่งไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสให้กับเมืองบัฟฟาโลที่ 11 กิโลโวลต์ หลังจากเสร็จโครงการที่ Niagara Falls, ระบบไฟฟ้าใหม่เลือกที่จะใช้กระแสสลับเพิ่มขึ้นตรงข้ามกับกระแสตรงในการจัดส่งไฟฟ้​​า การพัฒนาในด้านวิศวกรรมกำลังไฟฟ้ามีอย่างต่อเนื่องตลอดศตวรรษที่ 20 และ 21. ในปี 1936 ระบบสายส่งกระแสตรงความดันสูง (HVDC) ในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกโดยใช้วาล์วปรอท-อาร์ค () ถูกสร้างขึ้นระหว่างเมือง Schenectady รัฐนิวยอร์กและเมือง Mechanicville รัฐนิวยอร์ก HVDC เคยประสบความสำเร็จโดยการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงหลายตัวต่อกันแบบอนุกรม (ระบบที่เรียกว่าระบบ Thury) ถีงแม้ว่าระบบนี้จะประสบกับปัญหาความน่าเชื่อถืออย่างจริงจังก็ตาม ในปี 1957 บริษัทซีเมนส์ได้สาธิต วงจรเรียงกระแส แบบ solid-state วงจรแรก (ตอนนี้ วงจรเรียงกระแสแบบ solid-state เป็นมาตรฐานสำหรับระบบ HVDC ไปแล้ว) แต่มันไม่ได้ใช้จนกว่าต้นปี 1970 ที่เทคโนโลยีนี้ถูกใช้ในระบบไฟฟ้าในเชิงพาณิชย์ ในปี 1959 บริษัทเวสติงเฮาส์ได้สาธิตเซอร์กิตเบรกเกอร์ตัวแรกที่ใช้ sulfur hexafluoride (SF) เป็นตัวกลางขัดจังหวะ 
SF เป็น สารไดอิเล็กทริก ที่ดีกว่าอากาศมาก และในหลายครั้งที่ผ่านมาการใช้งานของมันได้รับการขยายเพื่อผลิตอุปกรณ์สวิตชิงที่มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น (ที่รู้จักกันว่า สวิตช์เกียร์) และ หม้อแปลง การพัฒนาที่สำคัญหลายครั้งยังมาจากการขยายนวัตกรรมในด้านไอซีทีสำหรับสาขาวิศวกรรมกำลังไฟฟ้า ยกตัวอย่างเช่นการพัฒนาคอมพิวเตอร์ทำให้ การศึกษาการไหลของโหลด สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งช่วยให้การวางแผนของระบบไฟฟ้าได้ดียิ่งขึ้น ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารโทรคมนาคมยังช่วยให้เกิดการควบคุมระยะไกลที่ดีมากขึ้นของสวิตช์เกียร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เจมส์ วัตต์
เจมส์ วัตต์ (James Watt) (19 มกราคม ค.ศ. 1736 - 19 สิงหาคม ค.ศ. 1819) วิศวกรและนักประดิษฐ์ ชาวสกอตแลนด์ ผู้ปรับปรุงเครื่องปั่นด้าย Spinning Jenny จนนำสหราชอาณาจักรไปสู่ยุคของการปฏิวัติอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอุตสาหกรรมการผลิตและการต่อเรือ และทำให้สหราชอาณาจักรเป็นเจ้าอาณานิคมในเวลาต่อมา เครื่องจักรของวัตต์เป็นต้นแบบของเครื่องจักรที่ใช้น้ำมันในปัจจุบัน เขาเป็นผู้บัญญัติศัพท์ แรงม้า เป็นวิธีคำนวณประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักร และชื่อของเขาได้รับไปตั้งเป็น หน่วยกำลังไฟฟ้า ในระบบหน่วยเอสไอ วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์
ราว พ.ศ. 2491 วิลเลียม ช็อคเลย์ (William Shockley) นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันได้ทำการวิจัยและสามารถประดิษฐ์ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า ทรานซิสเตอร์ (Transistor) จากสารกึ่งตัวนำได้ ทรานซิสเตอร์สามารถทำงานแทนหลอดสุญญากาศด้วยประสิทธิภาพและสามารถไว้วางใจได้สูง ตลอดจนการผลิตทางอุตสาหกรรมสามารถจะทำครั้งละมากๆ เพื่อลดต้นทุนการผลิตได้ วงจรอิเล็กทรอนิกส์หันมาใช้ทรานซิลเตอร์แทนหลอดสุญญากาศ ราวต้นปี พ.ศ. 2503 มีการสร้างคอมพิวเตอร์โดยใช้ทรานซิสเตอร์เป็นกลไกอิเล็กทรอนิกส์ นับเป็นรุ่นที่สอง (second generation) ของคอมพิวเตอร์ ถัดจากรุ่นที่หนึ่งที่ใช้หลอดสุญญากาศ คอมพิวเตอร์จึงเริ่มเข้าสู่ยุคที่สามารถผลิตออกขายในตลาดได้ ทอมัส เอดิสัน
ในความเป็นจริงแล้ว เอดิสันไม่ได้เป็นผู้ริเริ่มประดิษฐ์หลอดไฟฟ้าตามที่คนทั่วไปเข้าใจแต่อย่างใด หลักการของหลอดไฟฟ้าถูกพัฒนามาก่อนหน้านี้โดยนักประดิษฐ์หลายท่าน เช่น จูเซ็ปป์ สวอน (Juseph Swan) หรือ ไฮน์ริช เกอเบิล (Heinrich Goebel) อย่างไรก็ตามเอดิสันได้คำนึงถึงการนำหลอดไฟฟ้าไปใช้งานจริงในชีวิตประจำวันอย่างจริงจัง โดยเอดิสันได้ทำให้อายุการใช้งานของหลอดไฟฟ้ายาวนานพอที่จะนำไปใช้ได้อย่างสะดวกสบายในบ้านเรือนหรือร้านค้า นอกจากนั้นเอดิสันยังได้สร้างระบบผลิตและแจกจ่ายไฟฟ้าอีกด้วย เซลล์แสงอาทิตย์
เซลล์แสงอาทิตย์ในทางปฏิบัติตัวแรกได้รับการพัฒนาในปี 1954 ที่ Bell Laboratories[6] โดย Daryl Chapin, Calvin Souther Fuller และ Gerald Pearson พวกเขาใช้ซิลิกอนจุดเชื่อม p-n แบบกระจัดกระจาย ที่ทำประสิทธิภาพได้ถึง 6% เมื่อเทียบกับเซลล์ซีลีเนียมที่พบว่ามันยากที่จะไปถึง 0.5%[7] นาย Les Hoffman ซึ่งเป็นซีอีโอ ของบริษัท ฮอฟแมน อิเล็กทรอนิกส์ได้ให้แผนกเซมิคอนดักเตอร์ของเขาบุกเบิกการผลิตและการผลิตแบบจำนวนมากของเซลล์แสงอาทิตย์. จาก 1954 ถึง 1960 ฮอฟแมนได้ปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์จาก 2% ให้เป็น 14%. ในตอนแรกเซลล์พวกนั้นถูกพัฒนา สำหรับของเล่นและการใช้งานเล็กๆน้อยๆอื่นๆ เนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้มีต้นทุนที่สูงมาก ในแง่การเปรียบเทียบ เซลล์ที่ผลิต 1 วัตต์ของพลังงานไฟฟ้าด้วยแสงแดดที่สดใสเสียค่าใช้จ่าย ประมาณ $250 เปรียบเทียบกับ $2 ถึง $3 ต่อวัตต์ไฟฟ้าจากโรงงานถ่านหิน ระบบไฟฟ้า 3 เฟส
ระบบ 3 เฟสมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบ 2 เฟสเนื่องจากระบบ 3 เฟสสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้มากกว่าเมื่อทั้งคู่มีจำนวนวัสดุตัวนำไฟฟ้าเท่ากัน ระบบ 2 เฟสคิดค้นโดย กาลิเลโอ เฟอร์ราริส, มีฮาอิล โดลิโว-โดโบรโวลสกี, โยนาส เวนสตรอม, จอห์น ฮอปกินสัน, และ นิโคลา เทสลา ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ไฟฟ้า
ไฟฟ้ายังถูกนำมาใช้ในการสื่อสารโทรคมนาคม และแน่นอนการโทรเลขได้สาธิตในเชิงพาณิชย์ในปี 1837 โดยวิลเลียม โฟเธอร์กิล คุก และชาลส์ วีทสโตน มันเป็นหนึ่งในการประยุกต์ใช้งานในยุคแรกที่สุดของไฟฟ้า กับการก่อสร้างโทรเลขข้ามทวีปเป็นครั้งแรกและจากนั้นก็สายเคเบิลข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก, ระบบโทรเลขในยุค 1860, ไฟฟ้าได้เปิดโอกาศให้การสื่อสารสามารถติดต่อทั่วโลกภายในเวลาเป็นนาที ใยแก้วนำแสงและการสื่อสารดาวเทียมได้แชร์ส่วนแบ่งการตลาดสำหรับระบบการสื่อสาร แต่ไฟฟ้ายังสามารถคาดเดาได้ว่ามันจะยังคงเป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของกระบวนการ พีรศักดิ์ วรสุนทโรสถ
ในช่วงเวลาดังกล่าว ดร.พีรศักดิ์ ได้ก่อตั้งบริษัทที่ทำการวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์ทางด้านไฟฟ้ากำลังขึ้น จากผลงานของนักศึกษาที่ทำปริญญานิพนธ์และวิทยานิพนธ์ ระดับบัณฑิตวิทยาลัย นับเป็นครั้งแรก ๆ ที่งานวิจัยและพัฒนาของมหาวิทยาลัยไทยมีโอกาสพัฒนาได้ครบวงจรและใช้ได้ในอุตสาหกรรมสื่อสารโทรคมนาคม และอุตสาหกรรมหนักอย่างจริงจัง ปัจจุบันเครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ เครื่องวัดแบตเตอรี่อัตโนมัติของบริษัทได้เป็นที่ยอมรับในระดับสากล และติดตั้งใช้งานแพร่หลายทั่วประเทศในรูปเครื่องหมายการค้าต่าง ๆ ทั้งทางภาครัฐบาล ภาครัฐวิสาหกิจ และภาคเอกชน ตัวนำยวดยิ่งชนิดที่ 2
แนวคิดของ ตัวนำยวดยิ่งทั้งสองชนิด ถูกเสนอโดยเลฟ แลนเดา (Lev Landau) และวิแทลลี จินซ์เบิร์ก (Vitaly Ginzburg) ในรายงานวิจัยของพวกเขาเกี่ยวกับทฤษฎีจินซ์เบิร์ก-แลนเดา (Ginzburg-Landau theory) ในการถกเถียงกันของพวกเขานั้น ตัวนำไฟฟ้าชนิดที่ 1 มีพลังงานอิสระเชิงบวกของตัวนำไฟฟ้าขอบเขตโลหะปกติ ในปี ค.ศ. 1935 จูบินิน (Rjabinin), เลฟ เชฟนิคอฟ (Lev Shubnikov) ได้ทำการทดลองและค้นพบตัวนำยวดยิ่งประเภทที่ 2 ในห้องทดลองความเย็นยิ่งยวด หรือ ไครโอเจนิค (cryogenic laboratory) ที่ศูนย์วิทยาศาสตร์แห่งชาติสถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีแห่งคาร์คิฟในเมืองคาร์คอฟ (the National Scientific Center Kharkiv Institute of Physics and Technology in Kharkov) ในยูเครน ได้ให้คำอธิบายไว้อย่างครอบคลุมไว้ในหนังสือที่มีชื่อว่า "ความไม่เป็นเชิงเส้นในสภาพนำยวดยิ่งของคลื่นไมโครเวฟ" (Nonlinearities in Microwave Superconductivity), ที่ร่วมเขียนโดย ดิมิทรี โอ เลเดนเยฟ (Dimitri O. Ledenyov) และ วิคเตอร์ โอ เลเดนเยฟ (Viktor O. Ledenyov) เซลล์แสงอาทิตย์
ปรากฏการณ์ของโฟโตโวลตาอิกถูกแสดงให้เห็นถึงด้วยการทดลองเป็นครั้งแรกโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสชื่อ A.E. Becquerel ในปี 1839 ตอนอายุ 19 เขาทำการทดลองในห้องปฏิบัติการ ของพ่อของเขา เขาได้สร้างเซลล์แสงอาทิตย์เป็นตัวแรกของโลก ต่อมา Willoughby Smith ได้ อธิบาย"ผลของแสงบนซีลีเนียมระหว่างเดินทางของกระแสไฟฟ้า"เป็นครั้งแรกในบทความชิ้นหนึ่งที่ได้รับการตีพิมพ์ในฉบับ 20 กุมภาพันธ์ 1873 เรื่องธรรมชาติ อย่างไรก็ตามมันไม่มีอะไรเกิดขึ้นจนกระทั่งปี 1883 เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำด้วย solid state ได้ถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรกโดย Charles Fritts ผู้เคลือบสารกึ่งตัวนำซีลีเนียมด้วยชั้นที่บางมากๆของทองเพื่อทำให้เป็นทางเชื่อม(English: junction) อุปกรณ์นี้มีประสิทธิภาพประมาณ 1% เท่านั้น ในปี 1888 นักฟิสิกส์ชาวรัสเซียชื่อ Aleksandr Stoletov สร้างเซลล์แรกที่อยู่บนพื้นฐานของปรากฏการ์ณโฟโตโวลตาอิกด้านนอกที่ถูกค้นพบโดย Heinrich Hertz ก่อนหน้านี้ในปี 1887[3] อิเล็กตรอน
ในปี 1924 วิทยานิพนธ์ในชื่อหัวข้อว่า Recherches sur la théorie des quanta (งานวิจัยเกี่ยวกับทฤษฎีควอนตัม), ของนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสชื่อว่า หลุยส์ เดอ บรอย ได้ตั้งสมมติฐานว่าสสารทั้งหลายมีคุณสมบัติของคลื่นที่เรียกว่า คลื่น เดอ บรอย (de Broglie wave) ที่มีความคล้ายคลึงกับแสง ไฟฟ้า
การทดลองของฟาราเดย์ในปี 1831 เปิดเผยว่าเส้นลวดที่เคลื่อนที่ตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กจะพัฒนาความต่างศักย์ขึ้นระหว่างปลายทั้งสอง เมื่อทำการวิเคราะห์กระบวนการนี้ต่อไปจึงพบในสิ่งที่เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเปิดโอกาสให้เขาสามารถระบุหลักการที่ปัจจุบันนี้เรียกว่ากฎของการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ ที่ความต่างศักย์ที่ถูกเหนี่ยวนำในวงปิดหนึ่งจะเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านลูป การใช้ประโยชน์จากการค้นพบนี้เปิดโอกาสให้เขาในการประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตัวแรกในปี 1831 ในเครื่องนี้เขาเปลี่ยนพลังงานกลของจานทองแดงที่กำลังหมุนให้เป็นพลังงานไฟฟ้า[45] จานของฟาราเดย์ไม่มีประสิทธิภาพและนำไปใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในทางปฏิบัติไม่ได้ แต่มันแสดงให้เห็นความเป็นไปได้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยพวกที่ติดตามการทำงานของเขา ประจุไฟฟ้า
การค้นพบประจุไฟฟ้านั้นสามารถสืบย้อนกลับไปได้ถึงยุคกรีกโบราณ โดยในช่วง 600 ปีก่อนคริสต์ศักราช [[เทลีส แห่งไมเลตัส]] นักปราชญ์ชาวกรีก ได้กล่าวถึงการสะสมของประจุไฟฟ้าจากการขัดถูวัสดุหลายชนิด เช่น [[อำพัน]]กับ[[ผ้าขนสัตว์]] วัสดุที่สะสมประจุเหล่านี้สามารถดึงดูดวัตถุที่มีน้ำหนักเบาอย่างเส้นผมได้ ยิ่งไปกว่านั้น หากวัสดุเหล่านี้ถูกขัดถูเป็นเวลานานพอ จะทำให้เกิดประกายไฟ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจาก[[ไฟฟ้าจากการขัดถู]] (triboelectric effect) คำภาษาอังกฤษ "electricity" มาจากคำในภาษากรีก "ηλεκτρον" (electron) ซึ่งหมายถึงอำพัน ไดโอด
ในปี พ.ศ. 2417 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน คาร์ล เฟอร์ดินานด์ บรวน ค้นพบคุณสมบัติการนำไฟฟ้าข้างเดียวของผลึก บรวนจดสิทธิบัตรการเรียงกระแสของผลึกในปี พ.ศ. 2442 โดยการเรียงตัวของผลึกคอปเปอร์ออกไซด์กับเซเลเนียมถูกนำไปประยุกต์ใช้ในงานไฟฟ้ากำลังในอีก 20 ปีต่อมา เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ระบบการผลิตไฟฟ้ากระแสสลับเป็นที่รู้จักกันในรูปแบบที่เรียบง่ายจากการค้นพบของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเนื่องจากกระแสไฟฟ้า เครื่องรุ่นแรกๆถูกพัฒนาขึ้นโดยผู้บุกเบิกเช่นไมเคิล ฟาราเดย์ และ Hippolyte Pixii เรดาร์
ประวัติศาสตร์ของเรดาร์สามารถกล่าวย้อนไปตั้งแต่สมัยแรกเริ่มค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในปี ค.ศ. 1886 Heinrich Hertz ได้สาธิตคุณสมบัติการสะท้อนของคลื่นวิทยุ ในปี ในปี ค.ศ. 1904 วิศวกรชาวเยอรมัน Hülsmeyer ประสบความสำเร็จในการทดลองตรวจจับเรือที่อยู่ทามกลางหมอกทึบได้สำเร็จ อย่างไรก็ตามเขายังไม่สามารถระบุตำแหน่งของเรือได้ ต่อมาค.ศ. 1917 นิโคลา เทสลาได้อธิบายหลักการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการตรวจจับและวัดความเร็วของวัตถ ในปี ค.ศ. 1922 Albert H. Taylor และ Leo C. Young แห่ง U.S.Naval Research Laboratory (NRL) สาธิตการตรวจจับตำแหน่งของเรือโดยใช้เรดาร์ และต่อมาในปี ค.ศ. 1930 Lawrence A. Hyland แห่งห้องทดลอง NRL เช่นกัน เป็นคนแรกที่สามารถตรวจจับเครื่องบิน(โดยบังเอิญ) โดยใช้เรดาร์ได้สำเร็จ จากความสำเร็จนี้ส่งผลให้มีการจดสิทธิบัตรเรดาร์ชนิด Continuous Wave (CW) ในปี ค.ศ. 1934 ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
ออร์สเตดไม่ใช่คนเดียวที่ทดสอบความสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้ากับแม่เหล็ก ในปี ค.ศ. 1802 เกียน โดเมนิโก โรมานยอซิ นักวิชาการกฎหมายชาวอิตาลี ขยับเข็มแม่เหล็กด้วยประจุไฟฟ้าสถิต สิ่งที่เกิดขึ้นจริงคือ ไม่มีกระแสกัลวานิกไหล จึงไม่มีอำนาจแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้น การค้นพบถูกตีพิมพ์ในหนังสือพิมพ์อิตาลีในปี ค.ศ. 1802 แต่ถูกกลุ่มนักวิทยาศาสตร์มองข้ามไปในสมัยนั้น
เราอาจเข้าใจสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าจะสร้างสนามไฟฟ้า และทำให้เกิดแรงไฟฟ้าขึ้น แรงนี้ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิต และทำให้เกิดการไหลของประจุไฟฟ้า (กระแสไฟฟ้า) ในตัวนำขึ้น ขณะเดียวกัน อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ จะสร้างสนามแม่เหล็ก และทำให้เกิดแรงแม่เหล็กต่อวัตถุที่เป็นแม่เหล็ก มักซ์ พลังค์
ในปี พ.ศ. 2448 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ กล่าวถึงทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษในนิตยสาร "Annalen der Physik" โดยที่ไอน์สไตน์ได้ให้ข้อสมมติฐานว่าแสงมีส่วนย่อย ๆ เรียกว่า "ควอนตา" (โฟตอน) โดยยึดหลักจากการค้นพบปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกของฟิลลิป เลนาร์ด ซึ่งพลังค์ก็ไม่ยอมรับในตอนแรก เพราะเขาไม่ต้องการทิ้งทฤษฎีพลศาสตร์ไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ไป เขากล่าวอีกด้วยว่า อิเล็กทรอนิกส์กำลัง
ในปี ค.ศ.1947 ทรานซิสเตอร์สองขั้วแบบ point contact ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยวอลเตอร์ เอช Brattain และจอห์น Bardeen ภายใต้การดูแลของวิลเลียม Shockley ที่ห้องปฏิบัติการโทรศัพท์เบลล์ ในปี ค.ศ.1948 การประดิษฐ์ของทรานซิสเตอร์สองขั้วแบบ junction (BJT) โดย Shockley ได้ปรับปรุงเสถียรภาพและประสิทธิภาพการทำงานของทรานซิสเตอร์และช่วยลดต้นทุนในการผลิต หลังปี 1950 พาวเวอร์ไดโอดสารกึ่งตัวนำไฟฟ้าเริ่มถูกนำมาใช้แทนที่หลอดสูญญากาศ จากนั้นในปี ค.ศ.1956 ตัวเรียงกระแสควบคุมชนิดซิลิคอน หรือ Silicon-Controlled Rectifier (SCR) ถูกนำมาใช้โดย บริษัท General Electric ซึ่งทำให้มีการประยุกต์ใช้อิเล็กทรอนิกส์กำลังเพิ่มขึ้นอย่างมาก[2] อิเล็กทรอนิกส์กำลัง
สมาร์ทกริด คือ กริด (ไฟฟ้า) ที่ถูกทำให้ทันสมัย มันใช้ เทคโนโลยีข้อมูลข่าวสาร เพื่อเก็บรวบรวมข้อมูลและตอบสนองต่อข้อมูลนั้น เช่นข้อมูลเกี่ยวกับพฤฒิกรรมของผู้ผลิตและผู้บริโภค ข้อมูลจะแสดงในรูปแบบภาพเคลื่อนไหว (English: automated fashion) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ เพิ่มความน่าเชื่อถือ ความประหยัดและความยั่งยืนในการผลิตและจำหน่ายกระแสไฟฟ้า[31][32] ธาตุกึ่งโลหะ
คุณสมบัติทางไฟฟ้าของซิลิกอนและเจอเมเนียมได้มีการใช้ประโยชน์ในสถานประกอบการอุตสาหกรรมของสารกึ่งตัวนำในปี 1950 และได้มีการพัฒนาอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งมีสถานะเป็นของแข็งในต้นปี 1960[1] วิศวกรรมกำลังไฟฟ้า
ในปีเดียวกันนั้นในลอนดอน นายลูเชียน Gaulard และจอห์น ดิกสัน กิ๊บส์ได้สาธิตหม้อแปลงตัวแรกที่เหมาะสำหรับใช้ในระบบกำลังที่แท้จริง มูลค่าในทางปฏิบัติของหม้อแปลงของ Gaulard และกิ๊บส์ได้แสดงในปี 1884 ที่เมืองตูริน ที่เมืองนี้หม้อแปลงถูกใช้ในการให้แสงสว่างกับทางรถไฟระยะทางสี่สิบกิโลเมตร (25 ไมล์) จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสสลับ เพียงตัวเดียว  แบตเตอรี่
แม้ว่าแบตเตอรี่ในช่วงต้นต้นจะมีประโยชน์อย่างมากสำหรับวัตถุประสงค์ด้านการทดลองก็ตาม แต่ในทางปฏิบัติแล้วแรงดันไฟฟ้าของพวกมันมีความผันผวนและพวกมันก็ไม่สามารถให้กระแสขนาดใหญ่ได้เป็นระยะเวลาอย่างต่อเนื่อง ส่วน เซลล์ของนีลล์ ที่คิดค้นได้ในปี 1836 โดยนักเคมีชาวอังกฤษ จอห์น เฟรเดอริก นีลล์ เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าในทางปฏิบัติครั้งแรก และกลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมและได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นแหล่งพลังงานสำหรับเครือข่าย โทรเลขไฟฟ้า เซลล์ของนีลล์ประกอบด้วยหม้อทองแดงที่เติมเต็มด้วยสารละลาย คอปเปอร์ซัลเฟต ที่แช่ด้วยภาชนะ ดินเผา เคลือบที่เติมเต็มด้วย กรดกำมะถัน และขั้วไฟฟ้าสังกะสี ตารางธาตุ
อิเล็กโทรเนกาติวิตีเป็นแรงดึงดูดของอะตอมที่ใช้ดึงอิเล็กตรอนเข้ามา[29] อิเล็กโทรเนกาติวิตีของอะตอมอะตอมหนึ่ง เป็นผลมาจากเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น และระยะห่างจากนิวเคลียสถึงวาเลนซ์อิเล็กตรอน ยิ่งมีอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากเท่าไร ความสามารถที่จะดึงดูดอิเล็กตรอนก็มากขึ้นเท่านั้น แนวคิดถูกเสนอครั้งแรกโดยไลนัส พอลลิง ใน พ.ศ. 2475[30] โดยทั่วไป อิเล็กโทรเนกาติวิตีจะเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาตามคาบ และลดลงจากบนลงล่างตามหมู่ เพราะเหตุนี้ ฟลูออรีนจึงเป็นธาตุที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงที่สุด และซีเซียมมีอิเล็กโทรเนกาติวิตีน้อยที่สุด อย่างน้อยธาตุเหล่านั้นก็ยังมีข้อมูลที่สามารถใช้ยืนยันได้[15] ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (ค.ศ. 1946–91)
ในสาขาอิเล็กทรอนิกส์, ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่ใช้กันทั่วไปในการขยายหรือสลับสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์, เพราะกำลังสัญญาณด้านขาออกที่ควบคุมได้สามารถมีขนาดใหญ่กว่ากำลังสัญญาณขาเข้าที่ควบคุมได้. ทรานซิสเตอร์สามารถขยายสัญญาณให้มีขนาดใหญ่ขึ้นได้. ทรานซิสเตอร์เป็นโครงสร้างพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยทั้งหมด โดยมีการ ใช้ในวิทยุ, โทรศัพท์, คอมพิวเตอร์ และระบบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ. จากวันที่ 17 พฤศจิกายน 1947 ถึง 23 ธันวาคม 1947 จอห์น Bardeen และวอลเตอร์ Brattain ที่ AT&T Bell Labs, ได้ทำการทดลองและในที่สุดก็สังเกตได้ว่าเมื่อสองจุดสัมผ้สทองถูกนำไปใช้กับคริสตัลเจอร์เมเนียม, สัญญาณถูกผลิตให้ออกมามีขนาดออกมีขนาดใหญ่กว่าสัญญาณที่ใส่เข้าไป.[26] ผู้จัดการของเบลล์แล็บกลุ่มวิจัยเซมิคอนดักเตอร์, วิลเลียม Shockley, เห็นศักยภาพในการทำงานในช่วงไม่กี่เดือนต่อมา ในการเพิ่มพูนความรู้ของเซมิคอนดักเตอร์อย่างมากเพื่อสร้างทรานซิสเตอร์จุดสัมผ้ส(English: point-contact transistor)ตัวแรก. Shockley ได้รับการพิจารณาโดยคนจำนวนมากว่าเป็น "บิดา" ของทรานซิสเตอร์.[8] ดังนั้น, ในการรับรู้ผลงานของเขา, ทรานซิสเตอร์เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวาง, แม้จะไม่กว้างขวางระดับโลก, แต่ก็ยอมรับว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่สำคัญที่สุดของศตวรรษที่ 20 ทั้งหมด เนื่องจากเป็นรูปแบบโครงสร้างในปัจจุบันของโปรเซสเซอร์และถูกใช้ในเกือบทุก คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย.[27] ในการรับรู้ของการประดิษฐ์ของทรานซิสเตอร์, Shockley, Bardeen และ Brattain ได้ร่วมกันรับรางวัลรางวัลโนเบลในสาขาฟิสิกส์ประจำปี [[ค.ศ. 1956].[28] ไฟฟ้า
การค้นพบของนายเออสเตดในปี 1821 ที่สนามแม่เหล็กจะปรากฏรอบเส้นลวดที่มีกระแสไหลได้ชี้ให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็ก นอกจากนี้การมีปฏิสัมพันธ์ดูเหมือนแตกต่างจากแรงโน้มถ่วงและแรงไฟฟ้าสถิต-สองแรงของธรรมชาติที่รู้จักกันตอนนั้น แรงบนเข็มของเข็มทิศไม่ได้ชี้นำเข็มไปทางลวดหรือผลักมันไปไกลจากลวดนำกระแส แต่กระทำเป็นมุมฉากกับเข็ม[34] เออสเตดได้พูดอย่างคลุมเครือเล็กน้อยว่า "ไฟฟ้​​ากระทำแบบขัดแย้งในลักษณะการหมุน" แรงยังขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสอีกด้วย เพราะถ้ากระแสไหลกลับทาง แรงก็จะกลับทางด้วย[43] สว่าน
สว่านในยุคแรกเริ่มคือ บิดหล่า ซึ่งเป็นอุปกรณ์เดียวกับอุปกรณ์สำหรับจุดไฟ สามารถนับย้อนหลังไปได้ถึงชาวฮารัปปาและชาวอียิปต์โบราณ ในยุคต่อมา สว่านไฟฟ้าได้ประดิษฐ์ขึ้นโดย อาร์เทอร์ เจมส์ อาร์นอต (Arthur James Arnot) เมื่อ ค.ศ. 1889 ที่เมลเบิร์น ประเทศออสเตรเลีย หลังจากนั้นจึงมีการประดิษฐ์สว่านไฟฟ้าแบบพกพาในปี ค.ศ. 1895 โดย วิลเฮล์ม ไฟน์ (Wilhelm Fein) ที่ชตุทท์การ์ท ประเทศเยอรมนี และเมื่อ ค.ศ. 1917 แบล็กแอนด์เด็กเกอร์ (Black & Decker) ผู้ผลิตและจำหน่ายเครื่องทุ่นแรงและเครื่องใช้ในบ้าน ได้จดทะเบียนสิทธิบัตรสวิตช์แบบกดเปิดและปิดในปุ่มเดียว ที่ติดอยู่กับด้ามถือของสว่านไฟฟ้า ไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้าทำให้เกิดผลกระทบที่สังเกตเห็นได้หลายอย่าง ซึ่งตามประวัติศาสตร์ผลกระทบเหล่านั้นเป็นวิธีการเพื่อการรับรู้การปรากฏตัวของมัน ที่ว่าน้ำสามารถถูกแยกสลายได้โดยกระแสจากเซลล์กัลวานี ผลกระทบนี้ถูกค้นพบโดยวิลเลี่ยม นิโคลสันกับเซอร์ แอนโธนี คาร์ลิเซิล สองนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษในปีคริสต์ศักราช 1800 กระบวนการนี้ปัจจุบันเรียกว่า[[การแยกสลายด้วยไฟฟ้า]หรืออิเล็กโตรไลซิส งานของพวกเขาถูกขยายออกไปอย่างมหาศาลโดยไมเคิล ฟาราเดย์ในปี 1833 กระแสไฟฟ้าเมื่อไหลผ่านความต้านทาน มันทำให้เกิดความร้อนอยู่ภายใน ผลกระทบนี้เจมส์ เพรสคอต จูลได้ทำการศึกษามันทางคณิตศาสตร์ในปี 1840[24]:23–24 หนึ่งในการคันพบที่เกี่ยวข้องกับกระแสที่สำคัญที่สุดถูกค้นพบโดยบังเอิญโดยฮันส์ คริสเทียน เออร์สเตดในปี 1820 เมื่อครั้งที่เขากำลังเตรียมการสอน เขาพบเห็นกระแสในเส้นลวดไปรบกวนเข็มของเข็มทิศแม่เหล็ก[34] เขาได้ค้นพบทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นปฏิสัมพันธ์พื้นฐานระหว่างแม่เหล็กกับไฟฟ้า ระดับของการปลดปล่อยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยการอาร์กด้วยไฟฟ้าจะสูงพอที่จะสร้างการรบกวนจากแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งสามารถก่อให้เกิดอันตรายกับการทำงานของอุปกรณ์ใกล้เคียง[35] ฮันส์ คริสเทียน เออร์สเตด
นับได้ว่าการค้นพบของ ฮานส์ คริสเตียน เออร์สเตด ได้จุดประกายที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนพยายามค้นพบเรื่องแม่เหล็กไฟฟ้า รวมถึง อังเดร มารี แอมแป (Andre Marie Ampere) ผู้ค้นพบทฤษฎีแม วิศวกรรมไฟฟ้า
โดยในปี ค.ศ. 1792 นั้น กัลวานี ได้ค้นพบกระแสไฟฟ้าในสิ่งมีชีวิต ซึ่งงานนี้ได้ทำให้วอลตานั้นสามารถประดิษฐ์ โวลตาอิกไพล์ (voltaic pile) ซึ่งเป็นต้นแบบของแบตเตอรีไฟฟ้า ได้ในปี ค.ศ. 1800 ต่อมาในปี ค.ศ. 1820 จากการสังเกตพบความสัมพันธ์ของไฟฟ้าและแม่เหล็ก ของ ฮันส์ คริสเทียน เออร์สเตด ในการทดลองที่กระแสไฟฟ้าวิ่งผ่านขดลวดสามารถเบนเข็มแม่เหล็กของเข็มทิศได้นั้น อองแปร์ได้ทำการศึกษาถึงความสัมพันธ์นี้และสร้างเป็น กฎของแอมแปร์ ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้านั้นถูกค้นพบโดยโอห์มในปี ค.ศ. 1827 เรียกกฎของโอห์ม หลังจากนั้นในปี ค.ศ. 1831 ฟาราเดย์ได้ค้นพบความสัมพันธ์การเหนี่ยวนำของแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กและการกำเนิดกระแสไฟฟ้าในขดลวด ซึ่งรู้จักกันในนาม กฎของฟาราเดย์ ในปี ค.ศ. 1864 เจมส์ คลาร์ก แมกซ์เวลล์ ได้รวบรวมความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กและไฟฟ้า ในรูปชุดของสมการทางคณิตศาสตร์ เรียกสมการของแมกซ์เวลล์ ซึ่งเป็นหัวใจของทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic หรือ electrodynamic) ในปัจจุบัน และในปี 1873 เขาได้จัดพิมพ์ทฏษฎีไฟฟ้าและแม่เหล็กที่รวบรวมเป็นหนึ่งเดียวในหนังสือเรื่อง "ไฟฟ้าและแม่เหล็ก"[2] กังหันไอน้ำ
กังหันไอน้ำ () เป็นอุปกรณ์หรือเครื่องจักรที่ใช้ไอน้ำแรงดันสูงมาขับกังหันให้หมุนรอบเพลา กังหันไอน้ำที่เป็นรูปธรรมมากที่สุดถูกคิดค้นโดยเซอร์ ชาร์ล พาร์ซัน (Sir Charles Parsons) ใน ค.ศ. 1884 แอมแปร์
แอมแปร์ หรือที่เรียกสั้น ๆ ว่า แอมป์ (สัญลักษณ์ : A) เป็นหน่วยวัดกระแสไฟฟ้า หรือปริมาณของประจุไฟฟ้าต่อวินาที แอมแปร์เป็นหน่วยฐานเอสไอ ตั้งชื่อตามอ็องเดร-มารี อ็องแปร์ นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส หนึ่งในผู้ค้นพบแม่เหล็กไฟฟ้า
แอมแปร์ คือกระแสคงที่ ซึ่งหากคงอยู่ในตัวนำเป็นเส้นตรงขนานกัน 2 ตัว ที่มีความยาวไม่จำกัด มีภาคตัดขวางที่เล็กมาก และวางห่างกัน 1 เมตร ในสุญญากาศ ก็จะก่อให้เกิดแรงระหว่างตำแหน่งทั้งสองนี้เท่ากับ 2×10 นิวตันต่อความยาว 1 เมตร  ฮันส์ คริสเทียน เออร์สเตด
เออร์สเตดได้ทำการทดลองเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่เข็มทิศจะเบนเมื่อมีฝนตกหนัก และฟ้าแลบ เพื่อลองดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับเข็มทิศ ถ้าผ่านกระแสไฟเข้าไปในลวดตัวนำ เขานำลวดตัวนำตั้งฉากกับเข็มทิศและพบว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้น แต่หลังจากการบรรยายสิ้นสุด เออร์สเตดลองวางลวดตัวนำขนานกับเข็มทิศ และผ่านกระแสไฟฟ้าไปในลวดตัวนำ กลับพบว่าเข็มทิศกระดิก และเริ่มเบน การ ค้นพบนี้ทำให้เออร์สเตดเป็นบุคคลแรกที่ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้า และแม่เหล็ก หรือนำไปสู่ทฤษฎีความสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กกับไฟฟ้า (Electro Magnetism Theory) ไฟฟ้ากระแสสลับ
where ไมเคิล ฟาราเดย์
ไมเคิล ฟาราเดย์ (English: Michael Faraday) (22 กันยายน ค.ศ. 1791 – 25 สิงหาคม ค.ศ. 1867) เป็นนักเคมีและนักฟิสิกส์ ชาวอังกฤษ เป็นผู้คิดค้นไดนาโมในปี ค.ศ. 1821 ประวัติศาสตร์ฟิสิกส์
พฤติกรรมของ ไฟฟ้า และ แม่เหล็ก ถูกศึกษาโดย ไมเคิล ฟาราเดย์ จอร์จ โอห์ม ฮานส์ คริสเตียน เออร์สเตด และคนอื่น ๆ ฟาราเดย์ผู้เริ่มงานทางด้านเคมีภายใต้อำนาจ ฮัมฟรีย์ เดวี ณ Royal Institution ได้แสดงว่าปรากฏการณ์ทาง ไฟฟ้าสถิต กิริยาของกลุ่มไฟฟ้าที่ได้รับการค้นพบใหม่หรือ แบตเตอรี่ ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าเคมี และ ฟ้าแลบ เป็นข้อบ่งชี้ในแบบต่าง ๆ กันของปรากฏการณ์ทางไฟฟ้า ฟาราเดย์ยังค้นพบอีกใน ค.ศ. 1821 ว่าไฟฟ้าสามารถทำให้เกิดการเคลื่อนที่เชิงกลแบบหมุน และในปี ค.ศ. 1831 ได้ค้นพบหลักของ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า โดยการเคลื่อนที่เชิงกลสามารถแปลงเป็นไฟฟ้าได้ ดังนั้นฟาราเดย์จึงเป็นผู้ค้นพบทั้ง มอเตอร์ไฟฟ้า และ electric generator อาเลสซานโดร โวลตา
ในปีค.ศ. 1800 เนื่องจากความไม่เข้ากันของ Galvanic ทำให้ Galvani และ Volta ได้ทำการคิดค้น voltaic ขึ้นมาซึ่งเป็นแบตเตอรี่ไฟฟ้าที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง Volta ได้กำหนดให้คู่ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดของโลหะที่แตกต่างกันในการผลิตไฟฟ้าคือสังกะสีและทองแดง ตอนแรกเขาทดลองกับแต่ละเซลล์ในชุดแต่ละเซลล์เป็นถ้วยไวน์ที่เต็มไปด้วยน้ำเกลือที่ขั้วไฟฟ้าทั้งสองต่างถูกจุ่มลง กอง voltaic แทนถ้วยกับกระดาษแข็งแช่ในน้ำเกลือ. อาร์เทอร์ คอมป์ตัน
จากปรากฏการณ์ดังกล่าว ได้ยืนยันสมบัติความเป็นอนุภาคของรังสีเอกซ์ และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดอื่น ทำให้เจ้าของผลงานได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ประจำปี พ.ศ. 2470 ร่วมกับอัลเฟรด ไซมอน ซึ่งคิดค้นวิธีการสังเกตการกระเจิงโฟตอนพร้อม ๆ กับอิเล็กตรอนที่ถูกเร่ง อันเป็นวิธีที่คล้ายกับวิธีของวอลเทอร์ โบเทอ (Walther Bother) และฮันส์ ไกเกอร์ นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน[12] อาร์เทอร์เคยกล่าวไว้ว่า "ตอนที่ผมเสนอผลงานในสมาคมฟิสิกส์อเมริกัน ราว ๆ ปี 2466 เรื่องนี้นับว่าเป็นเรื่องที่ถกกันได้ยาวทีเดียวเท่าที่ผมเคยเห็นมาในชีวิต"[16] คลื่นวิทยุ
Nikola Tesla นิโคลา เทสลา บิดาแห่งวงการวิศวกรรมศาสตร์ไฟฟ้า เป็นผู้ประดิษฐ์และค้นพบสิ่งอำนวยความสะดวกมากมาย อาทิ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ เครื่องวัดความเร็วติดรถยนต์ การกระจายเสียงผ่านวิทยุ และวิธีการเปลี่ยนสนามแม่เหล็กเป็นสนามไฟฟ้า Guglielmo Marconi กูลเยลโม มาร์โกนี เป็นผู้ให้กำเนิดวิทยุโทรเลข Nikola Tesla นิโคลา เทสลา และ Guglielmo Marconi กูลเยลโม มาร์โกนี ได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้ประดิษฐ์ระบบที่นำคลื่นวิทยุมาใช้ในการสื่อสาร</ref> อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์
อัลแบร์ท ไอน์ชไตน์ (German: Albert Einstein) หรือ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เป็นศาสตราจารย์ทางฟิสิกส์และนักฟิสิกส์ทฤษฎี ชาวเยอรมันเชื้อสายยิว ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในคริสต์ศตวรรษที่ 20 เขาเป็นผู้เสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพ และมีส่วนร่วมในการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัม กลศาสตร์สถิติ และจักรวาลวิทยา เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ใน พ.ศ. 2464 จากการอธิบายปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก และจาก"การทำประโยชน์แก่ฟิสิกส์ทฤษฎี" อาเลสซานโดร โวลตา
ด้วยวิธีนี้เขาได้ค้นพบชุดเคมีไฟฟ้าและกฎหมายว่าแรงดึงดูด (emf) ของเซลล์ไฟฟ้าประกอบด้วยอิเล็กตรอนคู่ที่แยกจากกันโดยอิเลคโตรไลท์ คือความแตกต่างระหว่างศักย์ไฟฟ้าของขั้วไฟฟ้าทั้งสอง ( อิเล็กโทรไลต์ทั่วไปให้ศูนย์ emf สุทธิ ) นี่อาจเรียกว่ากฎไฟฟ้าเคมีของโวลต้า ไฟฟ้า
พลังงานไฟฟ้ามักจะถูกผลิตขึ้นโดยเครื่องกำเนิดแบบที่ใช้ไฟฟ้า-เครื่องกลที่ขับโดยไอน้ำที่ผลิตจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล หรือโดยความร้อนที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ หรือจากแหล่งอื่น ๆ เช่นพลังงานจลน์สกัดจากลมหรือการไหลของน้ำ กังหันไอน้ำทันสมัยที่​​คิดค้นโดยท่านเซอร์ชาร์ลส์ พาร์ซันส์ในปี 1884 ในวันนี้มีการผลิตประมาณร้อยละ 80 ของพลังงานไฟฟ้าในโลกโดยการใช้ความหลากหลายของแหล่งความร้อน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวไม่มีความคล้ายคลึงกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบจานขั้วเหมือนของฟาราเดย์ที่สร้างในปี 1831 แต่พวกมันยังคงพึ่งพาหลักการแม่เหล็กไฟฟ้าของเขาที่ว่าตัวนำที่เชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กจะเหนี่ยวนำให้เกิดความต่างศักย์ตกคร่อมปลายทั้งสองของมัน[49] การประดิษฐ์หม้อแปลงในช่วงปลายศตวรรษที่สิบเก้ามีความหมายว่าพลังงานไฟฟ้าจะสามารถถูกส่งออกไปอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นแต่กระแสลดลง การส่งกำลังไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพจึงหมายความว่าไฟฟ้าอาจจะผลิตขึ้นที่โรงไฟฟ้าที่ส่วนกลาง ในสถานที่ที่จะได้รับประโยชน์จากการประหยัดจากขนาดและจากนั้นพลังงานไฟฟ้าจะถูกจัดส่งไปในระยะทางค่อนข้างไกลไปยังตำแหน่งที่ต้องการใช้มัน[50][51] ฮันส์ คริสเทียน เออร์สเตด
ต่อมาในวันที่ 11 กันยายน ปีเดียวกันนั้นเอง การค้นพบของเออร์สเตดได้ถูกไปนำเสนอที่ราชสมาคมฝรั่งเศส โดย โดมินิก ฟร็องซัวส์ ฌอง อราโก (Dominiqiue Francois Jean Arago) เขาระบุว่าการค้นพบนี้สำคัญไม่น้อยไปกว่าการค้นพบไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสและชาวอังกฤษอีกหลายคนที่พยายาม แข่งขันเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ที่เออร์สเตดค้นพบ โดยเฉพาะนักทดลองชาวฝรั่งเศสที่ชื่อ ฌอง แบพติสท์ บิโอต์ (Jean Baptiste Biot) และ เฟลิกซ์ ซาวาร์ (Felix Savart) เป็นนักฟิสิกส์คนแรกๆ ที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์นี้อย่างละเอียดได้ การไฟฟ้านครหลวง
ในปี พ.ศ. 2427 ประเทศไทยเริ่มมีไฟฟ้าใช้ครั้งแรกแต่เป็นการจ่ายไฟฟ้าในส่วนราชการและสาธารณูปโภคโดยจอมพล เจ้าพระยาสุรศักดิ์มนตรี (เจิม แสง-ชูโต) เป็นผู้ให้กำเนิดการไฟฟ้าของไทยตั้งแต่ยังมีบรรดาศักดิ์เป็น เจ้าหมื่นไวยวรนาถ ได้ติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เดินสายไฟฟ้า และติดตั้งดวงโคมไฟฟ้าที่ กรมทหาร (ที่ตั้งกระทรวงกลาโหม ในปัจจุบัน) ในวันที่เปิดทดลองใช้ไฟฟ้าครั้งแรก บรรดาขุนนาง ข้าราชการ และประชาชน มาดูแสงไฟฟ้าอย่างแน่นขนัดด้วยความตื่นตาตื่นใจเมื่อความทราบฝ่าละอองธุลีพระบาท พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว โปรดเกล้าฯ ให้ติดตั้งระบบไฟฟ้าและดวงโคมไฟฟ้าใน พระบรมมหาราชวัง ทันที  ไฟฟ้า
งานของฟาราเดย์และแอมแปร์แสดงให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กที่แปรตามเวลาจะทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาของสนามไฟฟ้า และสนามไฟฟ้าที่แปรตามเวลาก็เป็นแหล่งที่มาของสนามแม่เหล็ก ดังนั้นเมื่อทั้งสองใดสนามหนึ่งมีการเปลี่ยนแปลง อีกสนามหนึ่งก็จำเป็นที่จะถูกเหนี่ยวนำขึ้น[17]:696–700 ปรากฏการณ์เช่นนี้จะมีคุณสมบัติของคลื่น และจะถูกเรียกโดยธรรมชาติว่าเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกนำมาวิเคราะห์ในทางทฤษฎีโดยเจมส์ เคิร์ก แมกส์เวลล์ ในปี 1864 แมกซ์เวลล์ได้พัฒนาชุดของสมการที่อาจอธิบายอย่างกำกวมถึงความสัมพันธ์ระหว่างกันของสนามไฟฟ้า, สนามแม่เหล็ก, ประจุไฟฟ้า, และกระแสไฟฟ้า นอกจากนี้เขาสามารถพิสูจน์ได้ว่าคลื่นเช่นนั้นจำเป็นที่จะเดินทางด้วยความเร็วของแสง ดังนั้นตัวแสงเองเป็นรูปแบบหนึ่งของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า กฎของแมกซ์เวล ซึ่ง รวมแสง, สนาม, และประจุโหลดเป็นหนึ่งเดียวเป็นหนึ่งของเหตุการณ์สำคัญที่สุดของฟิสิกส์ในทางทฤษฎี[17]:696–700 การยกกำลัง
คำว่า "กำลัง" (power) ถูกใช้โดยยุคลิด นักคณิตศาสตร์ชาวกรีก สำหรับยกกำลังสองเส้นตรง ในคริสต์ศตวรรษที่ 9 มุฮัมมัด อิบน์ มูซา อัลคอวาริซมีย์ (Muḥammad ibn Mūsā al-Khwārizmī) ใช้คำว่า "มัล" (mal) สำหรับยกกำลังสองและ "กับ" (kab) สำหรับยกกำลังสาม ในเวลาต่อมานักคณิตศาสตร์ชาวอิสลามได้ใช้ m และ k เป็นสัญกรณ์คณิตศาสตร์ตามลำดับ ดังเห็นได้จากงานเขียนของ อะบู อัลฮะซัน อิบน์ อะลี อัลเกาะละศอดี (Abū al-Ḥasan ibn ʿAlī al-Qalaṣādī) ในคริสต์ศตวรรษที่ 15  ไฟฟ้า
ความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กกับกระแสจะมีความสำคัญอย่างมาก เพราะมันได้นำไปสู่​​การประดิษฐ์มอเตอร์ไฟฟ้าของไมเคิล ฟาราเดย์ในปี 1821 มอเตอร์ขั้วเหมือน (English: homopolar motor) ของฟาราเดย์ประกอบด้วยแม่เหล็กถาวรวางอยู่ในสระปรอท กระแสจะถูกปล่อยให้ไหลผ่านสายไฟที่ห้อยลงมาจากเดือยหมุนเหนือแม่เหล็กและถุกจุ่มลงไปในปรอท แม่เหล็กจะส่งแรงที่ขนานที่สัมผัสกับเส้นลวด ทำให้มันหมุนเป็นวงกลมรอบแม่เหล็กได้นานเท่าที่กระแสยังคงอยู่[45] อิเล็กตรอน
ระหว่างปี 1838 และปี 1851, นักปรัชญาธรรมชาติชาวอังกฤษนามว่า ริชาร์ด เลมมิ่ง (Richard Laming) ได้พัฒนาแนวความคิดที่ว่าอะตอมประกอบไปด้วยแกนกลางของสสารที่ล้อมรอบไปด้วยหน่วยของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า [5] จากนั้นต่อมา เริ่มต้นในปี 1846 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ วิลเลียม เวเบอร์ (William Weber) ได้นำเสนอทฤษฎีของไฟฟ้าที่ประกอบไปด้วยของเหลวที่มีประจุบวกและประจุลบและการมีปฏิสัมพันธ์กันของประจุทั้งสองนี้ถูกควบคุมโดยกฏกำลังสองผกผัน (inverse square law) หลังจากที่ได้ศึกษาปรากฏการณ์ของอิเล็กโทรลิซิส (electrolysis) [6] ในปี 1874 นักฟิสิกส์ชาวไอริชชื่อ จอร์จ จอห์นสโตน สโตนี (George Johnstone Stoney) ได้เสนอแนะบอกว่า มีตัวตนของ "ปริมาณที่แน่นอนของกระแสไฟฟ้าแบบเดี่ยว ๆ" ที่เป็นประจุไฟฟ้าของโมโนเวเลนซ์ ไอออน (monovalent ion) ดำรงตัวอยู่ เขาสามารถที่จะประมาณค่าของประจุ e นี้ในเบื้องต้นได้โดยวิธีการของกฎอิเล็กโทรลิซิสของฟาราเดย์ (Faraday's laws of electrolysis) [7] อาเลสซานโดร โวลตา
Luigi Galvani นักฟิสิกส์ชาวอิตาเลียนค้นพบสิ่งที่เขาเรียกว่า "ไฟฟ้าสัตว์" เมื่อมีโลหะสองชนิดที่เชื่อมต่อกันอยู่ในชุดที่มีขากบและอีกอันหนึ่ง Volta ตระหนักว่าขากบทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าทั้งสองตัว (สิ่งที่เราเรียกว่า electrolyte) และเป็นเครื่องตรวจจับกระแสไฟฟ้า เขาแทนที่ขากบด้วยกระดาษที่เปียกชุ่มและตรวจพบการไหลของกระแสไฟฟ้าด้วยวิธีการอื่นที่คุ้นเคยกับเขาจากการศึกษาก่อนหน้านี้ ผลกระทบฮอลล์
ผลกระทบฮอลล์ถูกค้นพบในปี 1879 โดยนายเอ็ดวิน เฮอร์เบิร์ต ฮอลล์ในขณะที่เขากำลังอยู่ระหว่างการศึกษาระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัย Johns Hopkins ในเมืองบัลติมอร์ รัฐแมรีแลนด์[2] เขาทำการวัดผลกระทบเล็ก ๆ ที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์ที่เขาใช้ เป็นการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่เกิดขึ้น 18 ปีก่อนการค้นพบอิเล็กตรอนและถูกเผยแพร่ภายใต้ชื่อ "บนกิจกรรมใหม่ของแม่เหล็กที่กระทำบนกระแสไฟฟ้า"[3][4] ประจุไฟฟ้า
ในปี ค.ศ. 1733 [[ดูเฟย์]] (C. F. Du Fay)นักเคมี ชาวฝรั่งเศส ได้เสนอว่าไฟฟ้านั้นมีอยู่ 2 ชนิดซึ่งหักล้างกัน โดยนำเสนอในรูปทฤษฎีของของไหลสองชนิด เขาได้เสนอว่าเมื่อถูแก้วกับผ้าไหม แก้วจะมีประจุที่เรียกว่าไฟฟ้าวิเทรียส (vitreous electricity) ส่วนเมื่อถูอำพันกับผ้าขนสัตว์ อำพันจะมีประจุที่เรียกว่าไฟฟ้าเรซินัส (resinous electricity) อิเล็กตรอน
ในช่วงต้นปี ค.ศ. 1700, แฟรนซิส ฮาร์คบี (Francis Hauksbee) และ ซี. เอฟ. ดู เฟย์ (C. F. du Fay) นักเคมีชาวฝรั่งเศส ได้ค้นพบด้วยตนเองถึงสิ่งที่พวกเขาเชื่อว่าจะเป็นสองชนิดของการเสียดสีกันทางไฟฟ้า; อันหนึ่งคือการเสียดสีกับแก้ว, ส่วนอีกอันหนึ่ง ได้จากการเสียดสีกับเรซิ่น จากนี้ ดู เฟย์ ได้สร้างทฤษฎีเกี่ยวกับไฟฟ้าที่ประกอบด้วยของเหลวไฟฟ้าสองชนิดที่มีลักษณะคล้าย "แก้ว" และ "ยาง" ที่จะแยกตัวออกจากกันและกันด้วยการเสียดสีและที่เป็นกลางเมื่อนำมารวมกัน [2] ทศวรรษต่อมา เบนจามิน แฟรงคลิน เสนอว่าการผลิตไฟฟ้าไม่ได้มาจากประเภทที่แตกต่างกันของของเหลวไฟฟ้าเท่านั้น, แต่ของเหลวไฟฟ้าเดียวกันนี้ยังสามารถผลิตไฟฟ้าขึ้นมาได้ภายใต้ความดันที่แตกต่างกัน เขาได้ตั้งชื่อตามที่เรียกกันในศัพท์สมัยใหม่ว่า ประจุ ที่มีทั้งบวกและลบ ตามลำดับ [3] แฟรงคลินคิดว่าอนุภาคสื่อพาหะการนำไฟฟ้านั้นมีประจุไฟฟ้าที่เป็นบวก แต่เขาก็ระบุไม่ได้อย่างถูกต้องกับสถานการณ์ที่เป็นส่วนเกินของสื่อพาหะตัวนำประจุไฟฟ้าและสถานการณ์ที่ซึ่งเป็นการสูญเสียหรือขาดดุลของสื่อพาหะตัวนำประจุไฟฟ้า [4] อาร์เทอร์ คอมป์ตัน
หลังจากที่ได้ทำวิจัยที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์เป็นเวลาหนึ่งปีมาแล้ว อาร์เทอร์ได้เดินทางกลับมารับตำแหน่งศาสตราจารย์สาขาฟิสิกส์ เวย์แมน คราว (Wayman Crow Professor of Physics) และหัวหน้าภาควิชาฟิสิกส์มหาวิทยาลัยวอชิงตันเซนต์หลุยส์[6] สองปีต่อมาเขาได้ค้นพบการกระเจิงของควอนตารังสีเอกซ์จากอิเล็กตรอนอิสระ โดยสังเกตได้ว่ารังสีเอกซ์หลังกระเจิงมีความยาวคลื่นยาวกว่าก่อนกระเจิง เขาจึงอธิบายว่า รังสีเอกซ์สูญเสียพลังงานส่วนหนึ่งให้กับอิเล็กตรอนขณะพุ่งเข้าชน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ปรากฏการณ์คอมป์ตัน[12][13] ปืนแม่เหล็กไฟฟ้าแบบรางคู่ขนาน
ในปี 1918, หลุยส์ ออกแตฟว์ ฟุชง-วีเลฟพลี (Louis Octave Fauchon-Villeplee) นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศส ได้คิดค้นปืนใหญ่ไฟฟ้าซึ่งเป็นรูปแบบแรกของปืนแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้น เขาได้ยื่นจดสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ 1 เมษายน ปี 1919 ซึ่งออกมาในเดือนกรกฎาคม ปี 1922 เป็นสิทธิบัตรหมายเลข 1,421,435 ในหัวข้อว่า "อุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับการขับเคลื่อนลูกกระสุนปืน" ในอุปกรณ์ของเขามีแถบตัวนำไฟฟ้า (busbars) สองแถบขนานเชื่อมต่อกันด้วยปีกของลูกกระสุนปืน, และอุปกรณ์ทั้งหมดที่ล้อมรอบไปด้วยสนามแม่เหล็ก โดยการผ่านกระแสไฟฟ้าผ่านแถบตัวนำนี้ และตัวลูกกระสุนปืน, แรงเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนั้นจะผลักดันกระสุนให้เคลื่อนที่ออกไป  ผลกระทบฮอลล์
ผลกระทบฮอลล์ (English: Hall effect) เป็นการผลิตแรงดันไฟฟ้า (แรงดันฮอลล์) ให้ตกคร่อมจากด้านหนึ่งของแผ่นตัวนำไฟฟ้าไปอีกด้านหนึ่ง แรงดันนี้จะเกิดขึ้นเมื่อสนามแม่เหล็กถูกใส่ตั้งฉากกับผิวหน้าของตัวนำและแรงดันกระแสตรงถูกป้อนให้กับตัวนำนั้น แรงแม่เหล็กจะบังคับให้กระแสไฟฟ้าจากแรงดันกระแสตรงให้ไหลไปตามขอบของตัวนำ มันถูกค้นพบโดยนายเอ็ดวิน ฮอลล์ในปี ค.ศ. 1879[1] นิโคลา เทสลา
แม้เทสลาจะเป็นผู้คิดค้นสัญญาณวิทยุ การค้นพบหลักการสนามแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ผลงานที่ทำให้เขาเป็นที่รู้จักกันดีคือ การค้นคว้าพัฒนาไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งในขณะนั้นมีการแข่งขันกับไฟฟ้ากระแสตรงที่ถูกพัฒนาขึ้นมา โทมัส เอดิสัน แต่ในที่สุดไฟฟ้ากระแสสลับก็ได้รับความนิยมมากกว่า เพราะเกิดการสูญเสียน้อยกว่าในการส่งกระแสไฟฟ้าในระยะทางไกล พอล ดิแรก
ซึ่งสมการดังกล่าวเป็นที่มาและอธิบายพฤติกรรมของปฏิอนุภาค โดยพบว่าจากการแก้สมการจะได้คำตอบที่เป็นไปได้อย่างทัดเทียมกัน 2 คำตอบ และได้ประกาศ ในปี ค.ศ.1931 ว่า อิเล็กตรอน มี 2 ชนิด คือ ชนิดมีประจุไฟฟ้าลบ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดี และชนิดใหม่มีประจุไฟฟ้าบวก จากนั้นอิเล็กตรอนมีประจุไฟฟ้าบวกก็ถูกค้นพบจริงจากการทดลอง ผู้ค้นพบปฏิอนุภาคของอิเล็กตรอน หรือ โปสิตรอน คือ คาร์ล เดวิด แอน เดอร์สัน (Carl David Anderson) ในปี ค.ศ.1932 จากการศึกษารังสีคอสมิก โดยเขาเคยได้เสนอชื่อเรียกอนุภาคอิเล็กตรอนที่คุ้นเคยกันดี ซึ่งมีประจุไฟฟ้าเป็นลบว่า เนกาตรอน (Negatron) แต่ไม่เป็นที่นิยมเรียกกันชื่อนี้จึงเลือนหายไป อะตอม
เจ. เจ. ทอมสัน นักฟิสิกส์ ค้นพบอิเล็กตรอนจากการศึกษารังสีแคโธดเมื่อปี ค.ศ. 1897 และสรุปว่ามันเป็นส่วนประกอบอยู่ในอะตอมทุกตัว ซึ่งเป็นการล้มล้างความเชื่อที่ว่าอะตอมนั้นเป็นอนุภาคเล็กที่สุดของสสารไม่สามารถแบ่งแยกได้[24] ทอมสันแสดงหลักฐานว่า อิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบและมีมวลต่ำมากนี้กระจัดกระจายอยู่ทั่วไปในอะตอม เป็นไปได้ว่าอาจหมุนวนรอบ ๆ อะตอมเหมือนวงแหวน โดยมีประจุที่สมดุลจากการลอยตัวอยู่ในทะเลอนุภาคประจุบวกอันสม่ำเสมอ ในเวลาต่อมาแนวคิดนี้รู้จักกันในชื่อ แบบจำลองอะตอมของทอมสัน (plum-pudding model) โทรคมนาคม
เมื่อ 25 มีนาคม ค.ศ. 1925 จอห์น โลจี แบร์ด แห่งสก็อตแลนด์สามารถแสดงการส่งภาพเคลื่อนไหวที่ห้างสรรพสินค้า Selfridge's ในกรุงลอนดอนประเทศอังกฤษ ระบบของบาร์ดพึ่งพา การหมุนอย่างรวดเร็วของจาน Nipkow และทำให้มันกลายเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นโทรทัศน์เครื่องกล มันกลายเป็นพื้นฐานของการทดลองออกอากาศที่ทำโดย British Broadcasting Corporation เริ่ม 30 กันยายน ค.ศ. 1929[22] อย่างไรก็ตาม สำหรับส่วนใหญ่ของศตวรรษที่ 20, ระบบโทรทัศน์ได้รับการออกแบบ โดยใช้หลอดรังสีแคโทด ที่ประดิษฐ์คิดค้นโดย คาร์ล Braun. รุ่นแรกของโทรทัศน์ อิเล็กทรอนิกส์เพื่อรักษาสัญญาถูกผลิตโดย Philo Farnsworth ชาวอเมริกัน และมันถูกสาธิตให้ ครอบครัวของเขาในไอดาโฮเมื่อวันที่ 7 กันยายน ค.ศ. 1927[23] สหราชอาณาจักร
อังกฤษและสกอตแลนด์เคยเป็นศูนย์กลางในการเป็นผู้นำการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ตั้งแต่ศตวรรษที่ 17[169] และสหราชอาณาจักรได้เป็นผู้นำการปฏิวัติอุตสาหกรรมจากศตวรรษที่ 18 [170] และต่อมาก็ยังคงผลิตนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ได้รับการยกย่องกับความก้าวหน้าที่สำคัญ ๆ ของวงการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี [171] นักทฤษฎีสำคัญ ๆ จากศตวรรษที่ 17 และ 18 รวมถึง ไอแซก นิวตัน ซึ่งกฎการเคลื่อนที่และแรงโน้มถ่วงของเขาได้รับการยอมรับว่าเป็นหลักสำคัญของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่,[172] จากศตวรรษที่ 19 ชาร์ลส์ ดาร์วิน ผู้ค้นพบทฤษฎีวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นพื้นฐานการพัฒนาของชีววิทยาที่ทันสมัย ​​และเจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ ผู้ตั้งสูตรทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคลาสสิก และเมื่อเร็ว ๆ นี้ สตีเฟ่น ฮอว์คิง ผู้สร้างความก้าวหน้าด้านทฤษฎีที่สำคัญในสาขาของจักรวาล, แรงโน้มถ่วงควอนตัมและการตรวจสอบหลุมดำ.[173] การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญนับจากศตวรรษที่ 18 ประกอบด้วย ไฮโดรเจนโดยเฮนรี คาเวนดิช [174] ยาปฏิชีวนะในศตวรรษที่ 20 โดยอเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง,[175] และโครงสร้าง ดีเอ็นเอ โดยฟรานซิส คริก เป็นต้น [176] โครงการวิศวกรรมและการนำไปประยุกต์ใช้งานขนาดใหญ่โดยคนในสหราชอาณาจักรในศตวรรษที่ 18 รวมถึง หัวรถจักรไอน้ ซึ่งพัฒนาโดย ริชาร์ด ทรีวิธิค และ แอนดรู วิเวียน, [177] จากศตวรรษที่ 19 มอเตอร์ไฟฟ้าโดยไมเคิล ฟาราเดย์, หลอดไฟใช้ไส้ โดยโจเซฟ สวอน,[178] และโทรศัพท์ ในทางปฏิบัติตัวแรกที่จดสิทธิบัตรโดย อเล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์, [179] และ ในศตวรรษที่ 20 ระบบโทรทัศน์ที่ทำงานได้ครั้งแรกของโลกโดยจอห์น โลจี เบร์ด เป็นต้น [180] เครื่องยนต์เจ็ทโดยแฟรงก์ วิตเทิล, พื้นฐานของคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัย​โดยอลัน ทัวริง และ เวิลด์ไวด์เว็บ โดยทิม เบอร์เนิร์ส-ลี [181] การวิจัยและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ยังคงเป็นสิ่งสำคัญในมหาวิทยาลัยของอังกฤษ ที่มี การจัดตั้งอุทยานวิทยาศาสตร์จำนวนมากเพื่ออำนวยความสะดวกการผลิตและการทำงานร่วมกับภาคอุตสาหกรรม.[182] ระหว่างปี ค.ศ. 2004 - 2008 สหราชอาณาจักรได้ผลิตงาน 7% ของงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของโลก และมีส่วนแบ่ง 8% ของการอ้างอิงทางวิทยาศาสตร์เป็นอันดับที่สาม ซึ่งเป็นอันดับสามและอันดับสองที่สูงที่สุดในโลก (รองจากสหรัฐฯ และจีน, และสหรัฐอเมริกา ตามลำดับ).[183] วารสารทางวิทยาศาสตร์ที่ผลิตขึ้นในสหราชอาณาจักร รวมถึง ธรรมชาติ, วารสารการแพทย์อังกฤษ และมีดสำหรับการแพทย์[184] คาร์ล ฟรีดริช เกาส์
ในปี ค.ศ. 1809 เกาส์ได้ทำงานวิจัยเกี่ยวกับเรื่องการเคลื่อนไหวของวัตถุท้องฟ้า และได้สร้างค่าคงที่แรงโน้มถ่วงของเกาส์ ขึ้นมา นอกจากนี้ในงานวิจัยชิ้นนี้ยังได้คิดค้น วิธีกำลังสองต่ำสุด (method of least squares) ซึ่งเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในวิทยาศาสตร์ปัจจุบัน ในการลดผลกระทบจากค่าความผิดพลาดจากการวัดให้เหลือน้อยที่สุด โดยเกาส์ได้พิสูจน์ถึงความถูกต้องของวิธีนี้ เมื่อมีสมมุติฐานว่าค่าความผิดพลาดที่เกิดจากการวัดมี "การกระจายตัวแบบปกติ" (normal distribution) (เป็นสาเหตุให้คนทั่วไปนิยมเรียกกันว่าการกระจายตัวแบบเกาส์ (gaussian distribution)) (ดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่ ทฤษฎีบทเกาส์-มาร์คอฟ) แม้ว่าวิธีกำลังสองต่ำสุดนี้มีนักคณิตศาสตร์ชื่อดังคือ เอเดรียน-แมรี เลอจองด์ ได้นำเสนอไว้ก่อนแล้วในปี พ.ศ. 2348 (ค.ศ. 1805) แต่เกาส์อ้างว่าเขาคิดค้นและใช้วิธีนี้มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2338 (ค.ศ. 1795) หลอดไฟฟ้า
ปี 2443 มีการคิดค้น หลอดไฟแบบไส้ ครั้งแรกขึ้นในโลกโดย เซอร์ โจเซฟ สวอน ได้นำแนวคิด จากนักวิทยาศาสตร์ มาพัฒนาต่อ จนสร้างหลอดไฟได้สำเร็จ แต่ไม่ได้พัฒนา ระบบไฟฟ้าขึ้นทำให้คนที่ซื้อหลอดไฟ ของ สวอน ต้องหาซื้อเครื่องปั่นไฟ ก่อให้เกิดความยุ่งยากในการใช้งานมาก ต่อมา ทาง โทมัส เอดิสัน ได้สามารถสร้างหลอดไฟแบบไส้ขึ้นมาได้บ้าง และนอกจากนั้น โทมัส เอดิสัน ยังได้พัฒนาระบบไฟฟ้า ขึ้นมา ควบคู่กับหลอดไฟและแจกจ่ายไฟ ไปยังบ้านเรือนต่างๆ ทำให้ หลอดไฟของเขาได้รับความนิยม มากกว่า หลอดของ ทางสวอน จนในที่สุด คนทั่วไป เกิดความเข้าใจกันว่า เอดิสัน คือผู้คิดค้น หลอดไฟ เป็นคนแรกของโลก หลอดไฟ ของเอดิสัน ทำจากแท่งคาร์บอน มีข้อเสีย คือขาดปี 2453 ได้มีการ คิดค้นไส้หลอดที่ทำจากทังสเตน ขึ้นในโลก ไฟฟ้า
ผลงานชิ้นต่อมาดำเนินการโดยอ็อตโต ฟอน เกียริก, โรเบิร์ต บอยล์, สตีเฟน เกรย์ และชาร์ล เอฟ. ดู เฟย์ ในคริสต์ศตวรรษที่ 18 เบนจามิน แฟรงคลิน ทำการวิจัยเรื่องไฟฟ้าอย่างกว้างขวาง เขาขายทรัพย์สมบัติที่มีเพื่อเป็นทุนวิจัย ในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 1752 เขามีชื่อเสียงจากการติดลูกกุญแจโลหะไว้ที่หางของเชือกว่าวที่เปียกชื้น แล้วปล่อยลอยขึ้นฟ้าในวันที่มีลมพายุรุนแรง[11] ประกายไฟที่กระโดดอย่างต่อเนื่องจากลูกกุญแจไปยังหลังมือของเขาได้แสดงให้เห็นว่าฟ้าผ่าคือไฟฟ้าในธรรมชาติอย่างแท้จริง[12] เขายังได้อธิบายถึงพฤฒิกรรมที่ผิดปกติและขัดแย้งกันเองที่ปรากฏอีกด้วย[13] เกี่ยวกับโถเลย์เดนที่ใช้เป็นอุปกรณ์สำหรับเก็บประจุไฟฟ้าปริมาณมากในรูปของไฟฟ้าที่ประกอบด้วยทั้งประจุบวกและประจุลบ ไฟฟ้ากระแสสลับ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเครื่องแรกเป็นครั้งแรกมีพื้นฐานมาจากหลักการของไมเคิล ฟาราเดย์สร้างขึ้นโดยช่างชาวฝรั่งเศสชื่อ Hippolyte Pixii ในปี ค.ศ.1832 หลังจากนั้น Pixii เพิ่มตัวสลับสายเข้าไปในอุปกรณ์ของเขา ซึ่งในขณะนั้นยังใช้ไฟ dc กันอย่างแพร่หลายอยู่ กระแสสลับที่เก่าแก่ที่สุดที่มีการถูกบันทึกไว้ว่าประยุกต์ใช้จริงโดย นักประดิษฐ์และพัฒนาไฟฟ้าบำบัด ในปี ค.ศ.1855 เขาประกาศว่า AC ใช้รักษาการหดตัวของกล้ามเนื้อได้ดีกว่า DC วิลเลียม กิลเบิร์ต
ในหนังสือเล่มนี้ เขายังได้ศึกษาถึงไฟฟ้าสถิต โดยการใช้แท่งอำพัน (อำพัน เป็นยางไม้แข็ง สีเหลืองอมน้ำตาล ในภาษากรีกเรียกว่า เอเล็กตรอน (elektron) ด้วยเหตุนี้ กิลเบิร์ตจึงเรียกปรากฏการณ์ที่ตนค้นพบว่า "electric force" (แรงไฟฟ้า) ออตโต สเติร์น
สเติร์นเป็นนักฟิสิกส์สายทดลอง เข้าค้นพบการมีอยู่ของสปินโดยการทดลองซึ่งใช้แท่งแม่เหล็กรูปร่างไม่เหมือนกันเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กไม่สม่ำเสมอ กล่าวคือ ทิศทางไม่เป็นไปในทางเดียวกัน เมื่อยิงลำอะตอมเงิน พบว่า อะตอมเงินชนกับฉากเป็นแนวเส้นสองเส้น เนื่องจากอะตอมมีสมบัติเป็นวงกระแสไฟฟ้าในตัว (นอกเหนือจากเป็นโมเมนตัมเชิงมุม) เมื่อมีสนามแม่เหล็กภายนอกมากระทำในทิศทางไม่ตั้งฉากกับวงกระแสไฟฟ้า ก็จะทำให้เกิดทอร์ก เบี่ยงทิศทางของการเอียงของอะตอมไป ฟิสิกส์แบบฉบับคาดการณ์ว่า อะตอมจะชนกับฉากในตำแหน่งใดก็ได้ แต่พบว่า อะตอมชนกับฉากเป็นสองเส้น ต่อมาจึงมีการกำหนดสมบัติความเป็นวงกระแสไฟฟ้าของอะตอมว่า สปิน โดยกำหนดให้โมเมนต์แม่เหล็ก (ซึ่งเป็นปริมาณเวกเตอร์มีค่าเท่ากับผลคูณของกระแสไฟฟ้ากับพื้นที่ของวงวนกระแส ทิศทางตามนิ้วหัวแม่มือขวาที่กำตามทิศของกระแส) ของอะตอม มีค่าเท่ากับโบร์แมกนีตอน จอร์จ เวสติงเฮาส์
จอร์จ เวสติงเฮาส์ จูเนียร์ (George Westinghouse, Jr) วิศวกร นักประดิษฐ์ และนักธุรกิจชาวอเมริกัน เป็นผู้ออกแบบระบบห้ามล้ออัดอากาศสำหรับรถไฟ ที่ใช้งานอยู่ในรถไฟยุคปัจจุบันมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1872 และยังเป็นคู่แข่งของโธมัส เอดิสัน ในการนำเสนอระบบจ่ายกระแสไฟฟ้าในยุคแรก โดยเวสติงเฮาส์ได้พัฒนาระบบไฟฟ้ากระแสสลับ มาจากงานวิจัยของนิโคลา เทสลา ในขณะที่เอดิสันนำเสนอระบบไฟฟ้ากระแสตรง อิเล็กทรอนิกส์กำลัง
พลังงานไฟฟ้าสามารถผลิตขึ้นจากการหมุนของ กังหันลม และกังหัน ไฟฟ้าพลังน้ำ ป้อนเข้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำ แต่น่าเสียดายที่อุปกรณ์เหล่านี้สามารถก่อให้เกิดความแปรปรวนในความถี่ ณ จุดการผลิต อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังจะถูกนำมาใช้ในระบบเหล่านี้เพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่สร้างขึ้นให้เป็นกระแสตรงแรงดันสูง (HVDC) กระแสไฟฟ้า HVDC สามารถแปลงได้ง่ายกว่าให้เป็นกำลังไฟสามเฟสที่สอดคล้องกับกระแสไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายอื่นบนกริดที่มีอยู่ ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังดังกล่าว พลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานทดแทนที่ถูกจัดส่งไปโดยระบบกริดจึงสะอาดและมี power factor ที่สูงขึ้น ในระบบพลังงานลม แรงบิดที่เหมาะสมที่สุดในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะได้รับผ่านกล่องเกียร์หรือเทคโนโลยีการขับแบบโดยตรงอย่างใดอย่างหนึ่งที่สามารถลดขนาดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังได้[33] อิเล็กโทรด
อิเล็กโทรด หรือ ขั้วเชื่อม หรือ ลวดเชื่อม หรือ ขั้วไฟฟ้า[1] (English: Electrode) เป็นตัวนำไฟฟ้าเพื่อใช้แนบกับส่วนที่ไม่ใช่โลหะของวงจรไฟฟ้า (เช่น สารกึ่งตัวนำ อิเล็กโทรไลต์ สุญญากาศ หรืออากาศ) อิเล็กโทรดเป็นคำที่บัญญัติขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ วิลเลียม ฮิวเอ็ลล์ ตามคำของไมเคิล ฟาราเดย์ ซึ่งมาจากคำภาษากรีกว่า elektron ซึ่งจริง ๆ แปลว่า อำพัน แต่นำมาอนุพัทธ์ใช้หมายถึงไฟฟ้า บวกกับคำว่า hodos ซึ่งแปลว่าทาง[2][3] ไฟฟ้า
วัฒนธรรมโบราณรอบ ๆ ทะเลเมดิเตอร์เรเนียนจะรู้จักวัตถุบางอย่าง เช่นแท่งอำพัน เมื่อนำมาขัดถูกับขนแมว มันสามารถดึงดูดวัตถุที่เบาเช่นขนนก เธลีสแห่งมิเลทัสได้ทำข้อสังเกตหลายอย่างเกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตราว 600 ปีก่อนคริสตกาล จากข้อสังเกตเหล่านั้นเขาเชื่อว่าการเสียดสีทำให้เกิดแม่เหล็กบนอัมพัน ซึ่งต่างกับสินแร่อื่นเช่นแมกนีไทต์ที่ไม่ต้องขัดถู [6][7] เธลีสผิดที่เชื่อว่าการดึงดูดเกิดจากแม่เหล็ก แต่วิทยาศาสตร์ต่อมาจะพิสูจน์ความเชื่อมโยงระหว่างแม่เหล็กและไฟฟ้า ตามทฤษฎีที่ขัดแย้งกัน ชาวพาเทียนอาจมีความรู้เกี่ยวกับการชุบด้วยไฟฟ้ามาก่อน เมื่ออ้างถึงการค้นพบแบตเตอรี่แบกแดดที่คล้ายคลึงกับเซลล์กัลวานีในปี ค.ศ. 1936 แม้จะยังไม่แน่นอนว่าสิ่งประดิษฐ์ที่ได้จะเป็นไฟฟ้าในธรรมชาติหรือไม่[8] พลังงานนิวเคลียร์
ในปี 1932 เจมส์ แชดวิกค้นพบนิวตรอน[26] ซึ่งได้รับการยอมรับในทันทีว่าเป็นเครื่องมือที่มีศักยภาพสำหรับการทดลองนิวเคลียร์เพราะมันไม่มีประจุไฟฟ้า. การทดลองด้วยการระดมยิงวัสดุด้วยนิวตรอนทำให้ Frédéric และ Irène Joliot-Curie ได้ค้นพบกัมมันตภาพรังสีที่ถูกสร้างขึ้นในปี 1934, ซึ่งยอมให้ทำการสร้างองค์ประกอบที่เหมือนเรเดียมด้วยราคาน้อยกว่าเรเดียมธรรมชาติ[27]. งานต่อไปโดย Enrico Fermi ในปี 1930s เน้นการใช้นิวตรอนช้าในการเพิ่มประสิทธิภาพของกัมมันตภาพรังสีที่เกิด. การทดลองที่ระดมยิงยูเรเนียมด้วยนิวตรอนทำให้ Fermi เชื่อว่าเขาได้สร้างองค์ประกอบ transuranic ขึ้นใหม่ซึ่งได้รับการขนานนามว่า hesperium. [28]. วิศวกรรมไฟฟ้า
ไฟฟ้าได้เป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์มาตั้งแต่ต้นทศวรรษที่ 17 วิศวกรไฟฟ้าคนแรกอาจจะเป็น วิลเลียม กิลเบิร์ต ผู้ที่ออกแบบ versorium: อุปกรณ์ที่ตรวจพบการปรากฏตัวของวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าสถิต เขายังเป็นคนแรกที่แยกความแตกต่างได้อย่างชัดเจนระหว่างอำนาจแม่เหล้กและไฟฟ้าสถิต และได้รับเครดิตในการจัดตั้งคำว่าไฟฟ้า[1] การค้นพบไฟฟ้าสถิตนั้นมีมาตั้งแต่ยุคกรีกโบราณ แต่จุดเริ่มของทฤษฎีทางไฟฟ้ายุคใหม่ นั้นนับเริ่มต้นจากผลงานของ เบนจามิน แฟรงกลิน ในการทดลองชักว่าวผ่านเมฆฝน ในปี ค.ศ. 1752 เพื่อเก็บประจุไฟฟ้าจากเมฆฝน และใช้ในการพิสูจน์ว่าฟ้าผ่านั้นเป็นกระแสไฟฟ้า เบนจามิน แฟรงกลิน (หรืออาจเป็น Ebenezer Kinnersley) นั้นได้สร้างแนวความคิดของประจุบวก และ ประจุลบ ออร์บิทัลเชิงอะตอม
นีลส์ บอร์เป็นผู้เสนอความคิดที่ว่าอิเล็กตรอนหมุนรอบนิวเคลียสที่อัดแน่นด้วยโมเมนตัมเชิงมุมที่มีค่าแน่นอนในปี ค.ศ. 1913 ขณะที่นักฟิสิกส์ชาวญี่ปุ่น Hantaro Nagaoka เคยเผยแพร่สมมติฐานเกี่ยวกับวงโคจรที่อธิบายพฤติกรรมของอิเล็กตรมาก่อนหน้านี้แล้วตั้งแต่ปี ค.ศ. 1904 อย่างไรก็ตามต้องรอจนถึงปี 1926 จึงได้ข้อสรุปจากสมการของชเรอดิงเงอร์ ว่าด้วยลักษณะความเป็นคลื่นของอิเล็กตรอนในอะตอม ซึ่งเป็นหลักการการโคจรของอิเล็กตรอนแบบสมัยใหม่