电学的系统研究始于1600年，从吉尔伯特的工作开始的，这一时期的实验都集中于静电方面，许多物理学家置身于自然界的种种现象之中，不顾个人生命的安危，为探求真理，谱写了一曲曲动人的篇章。
古代人对电的认识
一个原来不带电的物体，经过摩擦以后，就能吸收质量轻小的物体，这是我们今天人所共知的最起码的静电现象。这一现象和西方一样，也是很早就被中国古代劳动人民发现了。但是，人们当时由于文化知识及认识水平的低下，并没有对这一现象给予确切的解释和说明，其实，这就是我们今天所说的摩擦起电现象。
“瑁吸衤若”是在西汉末年，人们发现的最早的摩擦起电现象。“瑁”就是我们今天所说的玳瑁，是一种海生爬行动物，外形跟龟非常相似，它的甲壳呈现黄褐色，非常光滑，上面长有黑斑，是一种绝缘体，但经过摩擦后就能带电，然后把它靠近轻小的物体，如纸屑、草屑等，它就能将这些轻小物体给吸走，有时甚至能将纸片、草屑等吸到它的上面。当时，人们发现了这种现象，感到非常奇怪，不可思议。人们对这种奇怪现象的解释五花八门，各式各样，这其中似乎有一定道理的解释是东汉王充的观点。
王充认为，经过摩擦后的玳瑁之所以能够吸引轻小物体，是因为玳瑁和这种物体具有相同的“气性”，从而能够相互感动的缘故。后来，人们发现，经过摩擦后能够吸引微小物体的现象并不是玳瑁所独有的。摩擦后的琥珀能够吸引草屑。人们用漆木制成的梳子梳理头发，头发会被梳子吸引而显得稀疏、蓬松。质料不同的内衣和外衣发生摩擦时会有微小的“噼啪”
声，甚至在人们脱衣服时会在空气中产生小火花。所有这些现象，都可以用摩擦起电来解释。可见，中国早在公元前后就发现了摩擦起电现象。这些远古的发现，正是人们认识电的伟大开端。
早在公元前16至11世纪的殷商时代遗留下来的甲骨文中，人们就发现有雷字。西周时代的青铜器上也有电字。这说明，人们对雷电现象的认识也是很遥远的。在我国古代，人们对于雷电的传说是非常神秘，而且富有迷信色彩。当人们听到天上传来的隆隆雷声时，他们会紧张地躺到某个角落里。因为他们认为，雷是天神发怒时的表现，雷声是天神的怒吼声，那伴随雷声的亮光是天神高举的火把。也有人认为，雷电是阴阳两气斗争的产物，因为他们发现有云才有雷。隆隆雷声是阴阳两气相互作用的声音，阴阳两气相互作用同时还会产生一种闪光。闪光若击中人，人就会死掉；击中树木，树木就会折断；击中房屋，房屋就会倒塌。还有人认为雷电就是火，它可以烧焦人的头发、皮肤和草木。
总之，雷电在古代大多数人们眼中是神奇又有威力的伟大力量，他们像对待上帝一样，敬畏它，任凭它的摆布和主宰。与此同时，也有一部分人注意到，雷电在它肆意地宰割大自然的时候，似乎并不是千篇一律的，它对金属物质、漆器、皮革等物质产生不同的效果，这些物质对雷电引起的电流和升温效果极不相同。这一发现，可以说是近代电学中关于导体和绝缘体概念的萌芽。
第一台起电机的诞生
17世纪，人们开始了对电的系统研究。开始的时候，人们对电的研究还只限于静电方面。当时，摩擦起电是人们获得电的惟一方法，要做较大型的电学实验，需要大量的电，仅靠手工摩擦物体所带的那点电还太微小。所以，人们在这一需要的压力下，努力地想办法来改进当时的摩擦起电工具。第一台摩擦起电机是德国的马德堡市的市长盖里克发明的，大约是在1660年。
盖里克是一个多才多艺的人，当过35年马德堡市的市长，对科学研究很感兴趣。1650年他发明了抽气机，后来又用它做过著名的马德堡半球实验，证明了大气压力的强大。1660年左右，他开始进行研究摩擦起电，在实验中，他感到用手摩擦很费事，于是，他想，用什么办法能省一点儿事呢？经过多日的思考和准备之后，他终于制造出了省事的摩擦起电机。这台在当时最大的摩擦起电机可以说是历史上第一台“起电机”。
盖里克的摩擦起电机实际上就是一个非常大的带有一根长柄的硫磺球。这个起电机在今天看起来是多么的简单，但在当时已经是一个了不起的发明，它标志着科学研究手段的进步。盖里克把大块的硫磺用木棒敲成细小的碎块后，放进一个足够大的球状玻璃瓶中，然后给这个玻璃瓶加热，使里边的硫磺熔化，硫磺熔化后再向其中不断地添加，直到熔化了的硫磺充满烧瓶，然后向瓶中插入一根木柄，最后停止加热。把瓶搁置到阴凉处冷却，过一段时间后，硫磺冷却了，把烧瓶打碎，就得到了一个比脑袋还大的黄色带柄的硫磺球。盖里克把硫磺球放在一个木制的托架上，用一只手握住木柄使硫磺球绕轴旋转，另一只手按在球面上，手掌与硫磺球产生摩擦，从而产生了电。
盖里克用这个摩擦起电机做了许多有意思的实验。他把摩擦过的硫磺球从架子上取下来，手拿着它的轴，把羽毛吸引到它上面后，羽毛又被排斥而离开它。他拿着硫磺球排斥羽毛，不让羽毛落下，使羽毛在空中飘浮，羽毛张开着，在某种程度上像活的一样。他在试验中发现，这羽毛喜欢靠近它前面任何物体的尖端，并且能够让它粘着任何物体的突出部分。但是，如果在桌子上放一支点着的蜡烛，把羽毛驱赶到离烛火上方约一掌宽的距离时，羽毛便突然后退，并飞向带电的硫磺球。这些实验表明，盖里克已经观察到物体的尖端对电的特殊作用以及烛火能使羽毛失去电的作用。
人类创造的东西，总是从简单到复杂，盖里克的摩擦起电机虽然简单，但他却用它观察到了许多重要的实验现象，而且它是人类制造的第一个起电机器，他为后人创造出更大型、更先进的起电机，提供了一种方法，因此，它的意义也是不容低估的。
导体的发现
摩擦起电机的出现，为实验研究提供了电源，对电学的发展起了重要作用。经过英国和德国科学家们改进的摩擦起电机，效力和威力都有提高，能够产生强大的火花，特别是能从人身上产生出火花来，引起了世人的惊奇。这种由人工产生的新奇的电现象，也引起了社会的关注。不仅一些王公贵族观看和欣赏电的表演，连一般老百姓也受到吸引。特别是在18世纪40年代的德国，整个社会都对电的现象产生了兴趣，普遍渴求电的知识，电学讲座成为广泛要求，演示电的实验吸引了大量的观众，甚至大学上课时的电学演示实验，公众都挤进去看，以至于达到把大学生挤出座位的地步。
就在这风靡世界的电的热潮中，许多科学家都致力于电学的基础研究，他们做了大量的实验来验证自己发现的电现象，同时也在这些实验中探索着电的新世界。
在电的实验研究中，迈出重要一步的是英国人斯蒂芬·格雷。这重要的一步是：发现了导电现象。格雷生于英国的一个手工艺家庭，精于工艺。1703年～1716年间致力于天文观测工作，被誉为是细心而可靠的观测者。1707年，剑桥大学一位教授请他帮助建造新天文台，这期间他有机会看到别人做电学实验，很感兴趣，于是他自己也试着做，这时他已是年过40的人了，他在电学上的贡献，则是在60岁以后作出的。
1731年，他用玻璃作为摩擦带电体来起电。他手里拿着一根长的空心玻璃管，从头至尾地摩擦它后，发现玻璃管能够吸引羽毛，这说明玻璃管已经带电。如果当初盖里克知道玻璃是一种良好的带电体，他就不必剥去硫磺外面烧瓶的玻璃了。格雷又把管子的两端用软木塞塞起来，摩擦玻璃管的一头。这时，一件奇怪的事情发生了：软木塞也能吸引羽毛，可是他并没有摩擦软木塞呀！格雷马上意识到，是摩擦玻璃管时产生的电传输到软木塞上了。
电果真能够传输吗？为了检验自己的判断，格雷又做了一个实验。他把一根细棒插入玻璃管顶端的软木塞里，细棒的另一端扎上一个象牙球。然后开始摩擦玻璃管，在摩擦玻璃管时不让手碰到软木塞、细棒和象牙球，可是当摩擦一段时间后，桌子的羽毛竟被吸附到象牙球上了。这样看来，电可以传输，这是毫无疑问的。
电可以传输，那么它到底能够传输多远呢？这是接下来要解决的问题。格雷又把象牙球吊在一条绳索上，绳索的另一端拴在玻璃管的软木塞，然后用一些丝线把绳索悬挂在工作室顶篷的钉子上，当他再摩擦玻璃管时，象牙球仍然能够吸引羽毛。于是他加长绳索的长度，不断地重复着他的实验。直到绳子的长度达到30.48米时，象牙球仍然能吸引羽毛。他用越来越长的绳索继续实验，最后丝线由于承受不住绳子的重量都断了，但对羽毛的吸引力是同样的。格雷于是又想到会不会是象牙球有什么特殊的魔力，他把象牙球去掉，换上其他的东西，先把房里的火铲拴上，然后再换上火钳、拨火用的铁棍、水壶等，结果都同样能吸引轻小的羽毛。哇！电的威力真大，能传输到这么远的距离，那么，它到底能传输多远，格雷决心要弄个明白。
为了能拴住更长的绳索，格雷改用粗铜丝代替丝线把绳索县挂到天棚上，然后继续摩擦他的玻璃管。没想到，无论他怎样长时间地摩擦玻璃管，象牙球也不能吸引羽毛，甚至玻璃管本身也不再吸引羽毛了。这表明，玻璃管上的电没有通过绳索传到小球上，格雷猜想，可能电是通过铜丝和铁钉跑掉了。进一步实验后，他发现，电通过金属比通过丝绸时更易于传导，因此，他把电容易通过的物体（如金属）叫做导体，而把电难以通过的物体（如蚕丝）叫做非导体。导体的发现是电学发展中的一次质的飞跃，它使静止的电从一个物体传到另一个物体上，使电学的发展迈出了非常重要的一步。
格雷为了检验这一理论，做了一个非常有趣的实验。他用结实的绳子将一个小孩吊在屋子的顶篷上，孩子的下面放一些羽毛，用摩擦过的玻璃管接触孩子的胳膊，不一会儿，羽毛就吸附在孩子手上和身上，这说明了人体也是导电体。
莱顿瓶的发明
在电学的发展中，极其重要的一步是莱顿瓶的发明。莱顿瓶是德国的克莱斯特和荷兰物理学家穆欣布罗克于1745～1746年发明的。
电是看不见摸不着的东西，怎样才能将它保存起来呢？18世纪40年代和50年代初，起电装置的改善和大气电现象的研究，吸引了物理学家们的广泛兴趣。1745年，普鲁士的克莱斯特利用导线将摩擦所产生的电荷引向装有铁钉的玻璃瓶，当他用手触及铁钉时，受到猛烈的一击。这一事实给了科学家们很大的启发，它告诉人们：装在玻璃瓶中可以储存电！
与此同时，荷兰莱顿大学的物理学教授穆欣布罗克在和助手进行电学实验时，看到好不容易聚集起来的电，很快就在空气中消失，感到很可惜，他想寻找一种保存电的方法。有一天，他将一根枪管悬挂在空中，用起电机和枪管连接上，然后再从枪管中引出一根铜线，将它浸入盛有水的玻璃瓶中，他让助手拿着玻璃瓶，自己在一旁使劲地摇着起电机。他的助手用一只手拿着玻璃瓶，另一只手不留神碰到了枪管上，他猛烈感到一次强烈的电击，大喊了一声，几乎要跳了起来，手里的玻璃瓶也差一点儿掉到地上。穆欣布罗克与助手换了一下，让助手去摇起电机，自己一只手拿瓶子，另一只手去碰枪管，当然，他也不会例外，也遭到了同样的电击。
事情发生以后，穆欣布罗克在给一位法国朋友的信中报告了这个可怕的偶然发现。他说：“我愿意告诉您一个新的、十分可怕的实验，希望你自己千万不要去做。当我把容器放在左手上，试图用右手从充电的铁柱上引出火花时，突然，我的手受到了一下力量很大的打击，使我的全身都震动了，手臂和身体产生了一种无法形容的恐怖感觉。一句话，我以为我命休矣。”他还向朋友表示，就是把整个法兰西给他，也不愿再受到这样一次可怕的打击。看来这种打击是很恐怖的。
尽管这个实验是十分可怕的，但却使穆欣布罗克得到了一种存储电荷的方法。把带电体放在玻璃瓶内可以把电保存下来，后来，人们把这个能储存电的瓶子称为“莱顿瓶”，这个实验称做“莱顿瓶实验”。“莱顿瓶”是因莱顿城而得名的。莱顿瓶发明后，人们在使用的过程中逐步地对它进行修改，使其功能及外形设计都日渐完好。凡经修改后的莱顿瓶内外表面都被贴上金属箔，瓶内装了水，瓶盖上插一个金属杆，杆上端附一个金属小球，下端用一金属链子同内表面连接起来。
莱顿瓶的发明，不仅为储存电提供了一种有效的方法，也为进一步开展静电实验创造了良好的条件。
揭开雷电之谜
电震现象的发现，轰动一时，这大大地增加了人们对莱顿瓶的关注。莱顿瓶能产生强烈的电击和火花，也引起了王公贵族和一般市民的兴趣，他们喜欢观看这种新奇的玩意儿，并乐于亲身体验一下电击的滋味。所以在当时的欧洲，时兴表演电学实验，不仅在实验室、集会厅表演，而且还在街头表演；有些人竟以此为业，带着摩擦起电机和莱顿瓶以及一些简单的器具，到处表演。穆欣布罗克的警告起到了相反的作用，人们在更大规模地重复着这种实验，简直成了娱乐游戏。
有人用莱顿瓶做火花放电杀老鼠的表演，有人用它来点酒精和火药。其中规模最大、最壮观的一次示范表演是法国人施莱特在巴黎圣母院前做的。施莱特邀请了法国路易十五的皇室成员临场观看表演。他调来了700个修道士，让这700名修道士手拉着手排成长长的一队，队列从头到尾长达900英尺，大约有275米，可见，队伍是何等的壮观。施莱特从容地指挥着这700名修道士，开始了他的表演。他让排头的一位修道士用手拿着莱顿瓶，排尾的修道士手握莱顿瓶的引线，接着他让莱顿瓶放电，就在这一瞬间，700个修道士因受电击几乎同时跳起来，场面看起来非常滑稽可笑，在场的人无不为之目瞪口呆。施莱特以令人信服的证据向人们演示了电的巨大威力。
18世纪欧洲盛行的这种电震表演，为电学知识的普及铺平了道路，它使许多人开始对电有了初步的了解。美国的富兰克林就是看到了欧洲人到美洲街头上作这种表演而走上电学研究的道路的。
莱顿瓶的发明使电获得了更大的名声。欧洲进行电实验的消息越过重洋，传到了美国，传到了费城。
