نمایش مبدأ برای الکتریسیته

[[File:London MMB »1E6 Lightning.jpg|thumb|upright=1.2|alt=|[[آذرخش]] و [[روشنایی معابر]] دوتا از دراماتیک‌ترین تأثیرات الکتریسیته است.]]
{{الکترومغناطیس}}

'''الکتریسیته''' {{به فرانسوی|Électricité}} یا '''برق''' مجموعه‌ای از پدیده‌های [[فیزیک|فیزیکی]] است که به حضور و جریان [[بار الکتریکی]] وابسته است. طبق توصیف [[معادلات ماکسول]]، الکتریسیته با [[مغناطیس]] در ارتباط است و هر دو بخشی از پدیده [[الکترومغناطیس]] هستند. الکتریسیته آثار متنوع زیادی همچون [[آذرخش]]، [[الکتریسیته ساکن]]، [[گرمایش الکتریکی]] و [[تخلیه بار الکتریکی]] را دارد.

وجود [[بار الکتریکی]]، که می‌تواند مثبت یا منفی باشد، [[میدان الکتریکی]] تولید می‌کند. حرکت [[بار الکتریکی]] که [[جریان الکتریکی]] نام دارد [[میدان مغناطیسی|میدانی مغناطیسی]] تولید می‌کند. زمانی که بار در مکانی با میدان مغناطیسی غیر صفر قرار می‌گیرد، نیرویی بر آن اثر خواهد گذاشت. اندازهٔ این نیرو با [[قانون کولن]] اندازه‌گیری می‌شود. اگر بار به حرکت در بیاید، میدان مغناطیسی بر روی بار [[کار (فیزیک)|کار]] انجام می‌دهد. [[پتانسیل الکتریکی]] به میزان کار مورد نیاز گفته می‌شود که یک واحد بار را از نقطهٔ اول به نقطهٔ ثانویه در میدان الکتریکی حمل کند و با [[ولت]] اندازه‌گیری می‌شود.

برق نقش کلیدی در فناوری‌های مدرن دارد و با استفاده از [[توان الکتریکی]] جریان الکتریکی مورد نیاز وسایل برقی تأمین می‌گردد و در [[الکترونیک]] که با [[مدار الکتریکی|مدارهای الکتریکی]] در ارتباط است، شامل [[کنش‌پذیری (مهندسی)|اجزای فعال الکتریکی]] از جمله [[لامپ خلاء|لامپ‌های خلأ]]، [[ترانزیستور]]ها، [[دیود]]ها و [[مدار مجتمع|مدارهای مجتمع]] می‌باشد.

پدیده‌های الکتریکی از گذشته دور مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، اما پیشرفت در درک نظری تا قرن‌های هفدهم و هجدهم به آرامی اتفاق افتاد. حتی آن زمان نیز کاربرد الکتریسیته اندک بود، و این موضوع تا اواخر قرن نوزدهم و زمانی که [[مهندسی برق|مهندسان]] قادر به استفاده از برق در مناطق صنعتی و مسکونی شوند، ادامه یافت. پیشرفت سریع در تکنولوژی الکتریکی صنعت و جامعه را دگرگون ساخت. کاربرد گسترده الکتریسیته سبب شد که از آن در موارد کاربردی بدون محدودیت شامل [[حمل و نقل]]، [[اچ‌وی‌ای‌سی|گرمایش]]، [[روشنایی]]، [[مخابرات]] و [[محاسبات]] استفاده شود. اکنون الکتریسیته پایه‌های جامعه صنعتی مدرن را تشکیل می‌دهد.<ref dir=ltr>{{Citation |first=D.A. |last=Jones |title=Electrical engineering: the backbone of society |journal=Proceedings of the IEE: Science, Measurement and Technology |pages=1–10 |volume=138 |issue=1 |doi=10.1049/ip-a-3.1991.0001 |year=1991}}</ref>

== تاریخچه ==
{{اصلی|تاریخچه الکترومغناطیس|خاستگاه واژه الکتریسیته}}
[[پرونده:Thales.jpg|بندانگشتی|[[تالس]]، نخستین محقق شناخته شده دربارهٔ الکتریسیته]]

خیلی پیشتر از هر اطلاعی از الکتریسیته، مردم از شوک‌های [[ماهی الکتریکی|ماهی‌های الکتریکی]] آگاهی داشتند. در نوشته‌های [[مصریان باستان]] که از [[سده ۲۸ (پیش از میلاد)]] باقی مانده‌اند، آنان را محافظ سایر ماهی‌ها می‌دانستند. هزاران سال قبل، ماهی‌های الکتریکی به وسیله [[زبان یونانی باستان|یونان باستان]]، [[امپراطوری روم]] و [[جغرافیا و نقشه‌کشی در تمدن اسلامی|طبیعت‌شناسان مسلمان]] گزارش شده است.<ref dir=ltr>{{Citation|title=Review: Electric Fish |first=Peter |last=Moller |journal=BioScience |volume=41 |issue=11 |date=December 1991 |pages=794–96 [794] |doi=10.2307/1311732 |jstor=1311732 |publisher=American Institute of Biological Sciences |last2=Kramer |first2=Bernd}}</ref> چند نویسنده باستانی، مانند [[پلنیوس]] و [[اسکریبونیوس لارگوس]] به وجود تأثیرات بی‌حس‌کنندهٔ [[شوک الکتریکی|شوک‌های الکتریکی]] ناشی از [[گربه‌ماهی الکتریکی|گربه‌ماهی‌های الکتریکی]] و [[سپرماهی‌سانان]] پی بردند و دریافتند که این شوک‌ها، به‌وسیلهٔ اشیای هادی انتقال می‌یابد.<ref name=Electroreception dir=ltr>{{Citation|first=Theodore H. |last=Bullock |title=Electroreception |pages=5–7 |publisher=Springer |year=2005 |isbn=0-387-23192-7}}</ref> به بیماران مبتلا به بیماری‌هایی چون [[نقرس]] یا [[سردرد]]، توصیه می‌شد که ماهی الکتریکی را لمس کنند تا شاید نیروی قدرتمندش آن‌ها را درمان کند.<ref name=morris dir=ltr>{{Citation|first=Simon C. |last=Morris |title=Life's Solution: Inevitable Humans in a Lonely Universe |pages=182–85 |publisher=Cambridge University Press |year=2003 |isbn=0-521-82704-3}}</ref> اولین و نزدیکترین روش کشف برای شناسایی [[آذرخش]] و الکتریسیته، به اعراب نسبت داده می‌شود، که قبل از قرن پانزدهم، واژه عربی «رعد» را به [[پرتوماهی برقی]] اطلاق کردند.<ref name="EncyclopediaAmericana" dir=ltr>''The [[دانشنامه آمریکانا|Encyclopedia Americana]]; a library of universal knowledge'' (1918), [[نیویورک|New York]]: Encyclopedia Americana Corp</ref>

مردم در تمدن‌های کنار [[مدیترانه]] دریافته بودند که اجسامی چون [[کهربا]]، با مالش به موهای گربه می‌توانند اجسام سبک چون پر را جذب کنند. دانشمند و فیلسوف یونانی، [[تالس]] حدود ۶۰۰ سال پیش از میلاد، پس از مطالعاتی که بر روی الکتریسیته ساکن انجام داد، چنین برداشت کرد که مالش، [[کهربا]] را تبدیل به ماده مغناطیسی می‌کند و برخلاف آن، معادنی چون [[مگنتیت]] نیازی به مالش ندارند.<ref name=stewart>{{Citation
| first = Joseph | last= Stewart
| title = Intermediate Electromagnetic Theory
| publisher = World Scientific
| year = 2001
| page = 50
| isbn = 981-02-4471-1}}</ref><ref>{{Citation
| first = Brian | last = Simpson
| title = Electrical Stimulation and the Relief of Pain
| publisher = Elsevier Health Sciences
| year = 2003
| pages = 6–7
| isbn =0-444-51258-6}}</ref><ref>{{cite web
|url=http://data.perseus.org/citations/urn:cts:greekLit:tlg0004.tlg001.perseus-eng1:1.1
|author=Diogenes Laertius
|title=Lives of Eminent Philosophers, Book 1 Chapter 1 [24]
|quote=Aristotle and Hippias affirm that, arguing from the magnet and from amber, he attributed a soul or life even to inanimate objects.
|editor=R.D. Hicks
|website=Perseus Digital Library
|publisher=Tufts University
|access-date=5 February 2017}}</ref><ref>{{cite web
|url=http://classics.mit.edu/Aristotle/soul.1.i.html#244
|author=Aristotle
|title=De Animus (On the Soul) Book 1 Part 2 (B4 verso)
|quote=Thales, too, to judge from what is recorded about him, seems to have held soul to be a motive force, since he said that the magnet has a soul in it because it moves the iron.
|translator=J.A. Smith
|website=The Internet Classics Archive
|editor=Daniel C. Stevenson
|access-date=5 February 2017}}</ref> طبق نظریه‌ای مورد مناقشه، به دلیل اکتشاف [[باتری بغدادی]]، کشف الکتریسیته را به [[ایران]] و [[بین‌النهرین]] باستان در دوره [[اشکانیان]] نسبت می‌دهند. اما با وجود شباهت این قطعه باستانی با [[پیل گالوانی]]، دانشمندان در این مورد که واقعاً آن خاصیت الکتریکی داشته یا خیر تردید دارند.<ref dir=ltr>{{Citation|first=Arran |last=Frood |title=Riddle of 'Baghdad's batteries' |publisher=BBC |date=27 February 2003 |accessdate=2008-02-16 |url=http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/2804257.stm}}</ref><ref dir=ltr>{{Cite web |url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/2804257.stm |title=Riddle of 'Baghdad's batteries' |date=27 فوریهٔ 2003 |publisher=BBC}}</ref>
[[پرونده:Franklin-Benjamin-LOC.jpg|بندانگشتی|[[بنجامین فرانکلین]] در قرن هجدهم، تحقیقات وسیعی بر روی الکتریسیته انجام داد که این تحقیقات توسط [[جوزف پریستلی]] با عنوان تاریخچه و شرایط فعلی الکتریسیته تنظیم شد. فرانکلین با این فرد مکاتبات گسترده‌ای انجام داد.]]

الکتریسیته تا سال ۱۶۰۰ به مدت چند هزار سال تنها به‌عنوان یک کنجکاوی ذهنی قلمداد می‌شد، تا این‌که [[ویلیام گیلبرت]]، دانشمند انگلیسی، مطالعات دقیقی پیرامون الکتریسیته و [[مغناطیس]] انجام داد. او تأثیر [[سنگ آهنربا]] را به وسیله مالش [[کهربا]] شناسایی کرد.<ref name="stewart"/><ref>{{Citation|first=Brian |last=Simpson |title=Electrical Stimulation and the Relief of Pain |publisher=Elsevier Health Sciences |year=2003 |pages=6–7 |isbn=0-444-51258-6}}</ref> او واژه ''electricus'' را به خاصیت جذب اجسام کوچک، پس از مالش، نسبت داد. پس از این رویداد، واژه ''الکتریسیته'' و ''الکتریکی'' برای اولین در کتاب [[سیودودکسیا اپیدمیکا]]، نوشته [[توماس براون]] چاپ شد.<ref dir=ltr>{{Citation|first=Gordon |last=Chalmers |title=The Lodestone and the Understanding of Matter in Seventeenth Century England |journal=Philosophy of Science |year=1937 |volume=4 |issue=1 |pages=75–95 |doi=10.1086/286445}}</ref>

بعدها افرادی چون [[اتو وان گریکه|اتو فن گریکه]]، [[رابرت بویل]]، [[استفن گری (دانشمند)|استفن گری]] و [[چارلز فرانکویس]] این مسیر را ادامه دادند.<ref name="guarnieri 7-1" dir=ltr>{{Cite journal |last=Guarnieri |first=M. |year=2014 |title=Electricity in the age of Enlightenment |journal=IEEE Industrial Electronics Magazine |volume=8 |issue=3 |pages=60–63 |doi=10.1109/MIE.2014.2335431 |ref=harv}}</ref> در قرن هجدهم، [[بنجامین فرانکلین]] تحقیقات گسترده‌ای پیرامون الکتریسیته انجام داد. او با فروش دارایی‌های خود، هزینه کارش را فراهم کرد. مشهور است که او در سال ۱۷۵۲ یک کلید فلزی را به انتهای یک بادبادک مرطوب وصل کرد و آن را در آسمان طوفانی به هوا فرستاد.<ref dir=ltr>{{Citation|first=James |last=Srodes |title=Franklin: The Essential Founding Father |pages=92–94 |year=2002 |publisher=Regnery Publishing |isbn=0-89526-163-4}} It is uncertain if Franklin personally carried out this experiment, but it is popularly attributed to him.</ref> [[جرقه]]‌های متوالی که از کلید به پشت دستش می‌پریدند، نشان دادند که [[آذرخش]] قطعاً پدیده‌ای الکتریکی در طبیعت است.<ref dir=ltr>{{Citation|last=Uman |first=Martin |authorlink=Martin A. Uman |title=All About Lightning |publisher=Dover Publications |year=1987 |url=http://ira.usf.edu/CAM/exhibitions/1998_12_McCollum/supplemental_didactics/23.Uman1.pdf |format=PDF |isbn=0-486-25237-X}}</ref> او همچنین رفتار ظاهراً متناقض<ref dir=ltr>{{Citation |last=Riskin |first=Jessica |title=Poor Richard’s Leyden Jar: Electricity and economy in Franklinist France |year=1998 |url=http://www.stanford.edu/dept/HPS/poorrichard.pdf |page=327 |accessdate=۳۰ مه ۲۰۱۹ |archive-date=۱۲ مه ۲۰۱۴ |archive-url=https://web.archive.org/web/20140512220545/http://www.stanford.edu/dept/HPS/poorrichard.pdf |url-status=dead}}</ref> [[بطری لیدن]] را به‌عنوان وسیله‌ای برای ذخیرهٔ مقادیر زیاد بار الکتریکی توصیف کرد.<ref name="guarnieri 7-1"/>

[[پرونده:M Faraday Th Phillips oil 1842.jpg|بندانگشتی|[[مایکل فارادی]] اساس تکنولوژی موتور الکتریکی را شکل داد.]]

در سال ۱۷۷۵، هیو ویلیامسون مجموعه ای از آزمایش‌ها را به انجمن سلطنتی در مورد شوک‌های وارد شده توسط مارماهی الکتریکی گزارش کرد.<ref>{{citation
|last=Williamson
|first=Hugh
|date=1775
|title=Experiments and observations on the ''Gymnotus electricus'', or electric eel
|journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society]]
|volume=65
|issue=65
|pages=94–101
|doi=10.1098/rstl.1775.0011
|s2cid=186211272
|url=https://royalsocietypublishing.org/doi/epdf/10.1098/rstl.1775.0011
|access-date=2022-07-16
|archive-date=2022-07-30
|archive-url=https://web.archive.org/web/20220730093501/https://royalsocietypublishing.org/doi/epdf/10.1098/rstl.1775.0011
|url-status=live
}}</ref> در همان سال جراح و آناتومیست جان هانتر ساختار اندام‌های الکتریکی ماهی را توصیف کرد.<ref name="Edwards 2021">{{citation |last1=Edwards |first1=Paul |title=A Correction to the Record of Early Electrophysiology Research on the 250th Anniversary of a Historic Expedition to Île de Ré |url=https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03423498/document |publisher=HAL open-access archive |access-date= |date=10 November 2021}}</ref><ref name="Hunter 1775">{{citation
|last=Hunter
|first=John
|author-link=John Hunter (surgeon)
|year=1775
|title=An account of the ''Gymnotus electricus''
|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London
|issue=65
|pages=395–407
|url=https://archive.org/details/philtrans01229060 }}</ref> در سال ۱۷۹۱، [[لوییجی گالوانی]] اکتشاف خود در زمینه [[بیوالکتریک]] را منتشر کرد. او نشان داد که الکتریسیته واسطه‌ایست که به‌وسیلهٔ آن، سیگنال‌ها از [[یاخته‌های عصبی]] به ماهیچه‌ها انتقال می‌یابند.<ref name="guarnieri 7-2" dir=ltr>{{Cite journal |last=Guarnieri |first=M. |year=2014 |title=The Big Jump from the Legs of a Frog |journal=IEEE Industrial Electronics Magazine |volume=8 |issue=4 |pages=59–61, 69 |doi=10.1109/MIE.2014.2361237 |ref=harv}}</ref><ref name=kirby dir=ltr>{{Citation|first=Richard S. |last=Kirby |title=Engineering in History |pages=331–33 |year=1990 |publisher=Courier Dover Publications |isbn=0-486-26412-2}}</ref><ref name="guarnieri 7-1"/> در قرن ۱۸ام، باتری [[الساندرو ولتا]]، یا [[پیل ولتایی]]، که از روی هم قرار گرفتن لایه‌های متناوب روی و مس ساخته شده بود، برای دانشمندان منبع انرژی قابل اعتمادتری نسبت به [[مولد الکترواستاتیکی|ژنراتورهای الکترواستاتیکی]] قدیمی فراهم کرد.<ref name="guarnieri 7-2"/><ref name=kirby/> کشف [[الکترومغناطیس]]، یا همان وحدت پدیده‌های الکتریکی و مغناطیسی، بین سال‌های ۱۸۱۹–۱۸۲۰ به‌وسیلهٔ [[هانس کریستین اورستد]] و [[آندره ماری آمپر]] اتفاق افتاد. در سال۱۸۲۱، [[مایکل فارادی]] [[موتور الکتریکی]] را اختراع کرد و در سال ۱۸۲۷ [[گئورگ زیمون اهم]] از نظر ریاضی مدار الکتریکی را مورد بررسی قرار داد.<ref name=kirby/> در سال‌های ۱۸۶۱ و ٬۱۸۶۲[[جیمز کلرک ماکسول]] در کتاب ''دربارهٔ خطوط فیزیکی نیرو''، الکتریسیته و [[مغناطیس]] را به‌طور قطعی به هم مرتبط ساخت.<ref name=berkson/>{{rp|p=۱۴۸}}

درحالی که در اوایل قرن نوزدهم، پیشرفت‌های سریعی در برق اتفاق افتاد، اواخر قرن نوزدهم، شاهد بزرگ‌ترین پیشرفت در [[مهندسی برق]] بود. با تلاش افرادی چون [[الکساندر گراهام بل]]، [[اتو بلاثی]]، [[توماس ادیسون]]، [[گالیله فراری]]، [[الیور هویساید]]، [[انیوس جدلیک]]، [[چارلز آلگرنون پارسونز]]، [[ویلیام تامسون]]، [[ارنست فون زیمنس]]، [[جوزف سوان]]، [[نیکولا تسلا]] و [[جرج وستینگهاوس]]، الکتریسیته از حس کنجکاوی علمی به ابزاری مهم در زندگی مدرن و نیروی محرکی برای [[انقلاب صنعتی دوم]] تبدیل شد.<ref>{{cite book |url=https://books.google.com/books?id=m02DqlNQxqAC&pg=PA130 |page=130 |title=Introduction to Environmental Physics |author1=Nigel Mason |author2=N.J. Mason |author3=Peter Hughes |author4=Randall McMullan |year=2001 |isbn= 978-0-7484-0765-1 |publisher=[[Taylor & Francis]]}}</ref>

در سال ٬۱۸۸۷ [[هاینریش هرتز]]<ref name=uniphysics/>{{Rp|843–44}}<ref name="Hertz1887" dir=ltr>{{cite journal |first=Heinrich |last=Hertz |title=''Ueber den Einfluss des ultravioletten Lichtes auf die electrische Entladung'' |journal=[[سالنامه فیزیک]] |volume=267 |issue=8 |pages=S. 983–1000 |year=1887 |doi=10.1002/andp.18872670827 |bibcode=1887AnP...267..983H}}</ref> [[الکترود]]هایی را کشف کرد که وسیلهٔ پرتوی فرابنفش روشن می‌شدند و [[جرقه الکتریکی|جرقه‌های الکتریکی]] را به سادگی ایجاد می‌کردند. در سال ٬۱۹۰۵ [[آلبرت اینشتین]] مقاله‌ای منتشر کرد که در آن با توصیف داده‌های آزمایشگاهی، [[اثر فوتوالکتریک]] را به‌عنوان نتیجهٔ انرژی نور نشان داد و ثابت کرد که این انرژی به‌وسیلهٔ بسته‌های کوانتمی، حمل می‌شود و به الکترون‌ها انرژی می‌دهد. این اکتشاف منجر به انقلاب [[کوانتم]]ی شد. اینشتین در سال ٬۱۹۲۱ به‌خاطر کشف اثر فوتوالکتریک [[جایزه نوبل فیزیک]] گرفت.<ref dir=ltr>{{cite web |title=The Nobel Prize in Physics 1921 |publisher=Nobel Foundation |url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1921/index.html |accessdate=2013-03-16}}</ref> امروزه، از اثر فوتوالکتریک در [[حسگر نور|حسگرهای نور]] و [[صفحه خورشیدی|صفحه‌های خورشیدی]] استفاده می‌شود که اخیراً برای تولید الکتریسیته در سطح تجاری به کار می‌روند.

اولین وسیلهٔ [[حالت جامد (الکترونیک)|حالت جامد]]، [[ردیاب سبیل گربه‌ای]] بود که برای اولین‌بار در دههٔ ۱۹۳۰ در گیرنده‌های رادیویی به کار رفت. یک سیم سبیل گربه‌ای به یک بلور جامد (مانند بلور [[ژرمانیوم]]) متصل است تا با استفاده از تأثیر نقطه تماس، یک سیگنال رادیویی را شناسایی کند.<ref dir=ltr>[http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/solid+state "Solid state"], ''The Free Dictionary''</ref> در جز حالت جامد، [[جریان الکتریکی]] به عناصر و ترکیبات جامد وابسته است که به‌منظور پر کردن کاستی الکترون‌هاست که [[حفره الکترونی]] نامیده می‌شود. مفهوم حفره‌های خالی و پر با توجه به [[مکانیک کوانتومی|فیزیک کوانتومی]] قابل درک است. ماده سازنده نیز اغلب یک [[نیم‌رسانا|نیم‌رسانای]] بلوریست.<ref dir=ltr>John Sydney Blakemore, ''Solid state physics'', pp. 1–3, Cambridge University Press, 1985 {{شابک۲|0-521-31391-0}}.</ref><ref dir=ltr>Richard C. Jaeger, Travis N. Blalock, ''Microelectronic circuit design'', pp. 46–47, McGraw-Hill Professional, 2003 {{شابک۲|0-07-250503-6}}.</ref>

[[الکترونیک حالت جامد]] با ظهور [[ترانزیستور]]، ارتقا یافت. نخستین ترانزیستوری که با موفقیت آزمایش شد، [[ترانزیستور تماس نقطه‌ای]] بود که توسط [[جان باردین]] و [[والتر هاوسر براتین]] در سال ۱۹۴۷ اختراع شد،<ref>{{cite web |title=1947: Invention of the Point-Contact Transistor |url=https://www.computerhistory.org/siliconengine/invention-of-the-point-contact-transistor/ |website=[[موزه تاریخ رایانه]] |access-date=10 August 2019}}</ref> بعد از آن در سال ۱۹۴۸ [[ترانزیستور پیوندی دوقطبی]] اختراع شد.<ref>{{citation |title=1948: Conception of the Junction Transistor |url=https://www.computerhistory.org/siliconengine/conception-of-the-junction-transistor/ |website=The Silicon Engine |publisher=[[Computer History Museum]] |access-date=8 October 2019 |archive-date=30 July 2020 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200730232353/https://www.computerhistory.org/siliconengine/conception-of-the-junction-transistor/ |url-status=live}}</ref>

== مفاهیم ==
=== بار الکتریکی ===
{{اصلی|بار الکتریکی}}
{{همچنین ببینید|الکترون|پروتون|یون}}
[[پرونده:Electroscope.svg|بندانگشتی|بار روی [[الکتروسکوپ]] سبب می‌شود تا ورقه‌ها از یکدیگر دور شوند.]]
طبق قرارداد مدرن، بار حمل شده توسط [[الکترون]] منفی و باری که [[پروتون]] حمل می‌کند مثبت است.<ref>International Electrotechnical Commission, [https://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=113-02-13 IEV ref 113-02-13]</ref> قبل از اینکه این ذرات کشف شوند، بنجامین فرانکلین بار مثبت را به عنوان باری تعریف کرده بود که یک میله شیشه ای هنگام مالش آن با پارچه ابریشمی به دست می‌آید.<ref>Lawrence S. Lerner (1997). ''Physics for Scientists and Engineers'', Volume 2, p. 636</ref> پروتون طبق تعریف دقیقاً حامل بار {{val|1.602176634|e=-۱۹|u=}} کولن است. این مقدار به عنوان بار اولیه نیز تعریف می‌شود. هیچ جسمی نمی‌تواند باری کوچکتر از بار اولیه داشته باشد و هر مقدار باری که ممکن است یک جسم حمل کند مضربی از بار اولیه است. یک الکترون بار منفی برابری یعنی {{val|-1.602176634|e=-۱۹|u=}} کولن دارد. نه فقط ماده، بلکه ضد ماده نیز دارای بار است، هر پادذره باری برابر و مخالف با ذره مربوط به خود دارد.<ref>{{Citation
| first = Frank | last = Close
| title = The New Cosmic Onion: Quarks and the Nature of the Universe
| publisher = CRC Press
| page = 51
| year = 2007
| isbn = 978-1-58488-798-0}}</ref>

وجود بار الکتریکی سبب افزایش نیروی الکترواستاتیکی می‌شود: این بارها به یکدیگر نیرو اعمال می‌کنند؛ نیرویی که در گذشته شناخته شده ولی علتش نامعلوم بود.<ref name=uniphysics dir=ltr>{{Citation |first=Francis |last=Sears |title=University Physics, Sixth Edition |publisher=Addison Wesley |year=1982 |isbn=0-201-07199-1 |display-authors=etal}}</ref>{{Rp|457}} یک گوی سبک که از یک نخ آویزان است، هنگام تماس با میله شیشه‌ای باردار که تحت مالش با پارچه قرار گرفته، می‌تواند باردار شود. اگر گوی دیگری نیز با همان میله شیشه‌ای باردار شود، گوی قبلی را دفع می‌کند: بار تلاش می‌کند تا دو گوی را از هم دور کند. دو گوی باردار شده به وسیله میله پلاستیکی نیز یکدیگر را دفع می‌کنند. اما، اگر یک گوی به وسیله میله شیشه‌ای و گوی دیگر به وسیله یک میله پلاستیکی باردار شود، این دو گوی یکدیگر را جذب می‌کنند. [[شارل آگوستن دو کولن]] این پدیده را در قرن هیجدهم کشف کرد. او استنباط کرد که بار الکتریکی، خود را به دو شکل نمایان می‌کند. این کشف به قانون مشهوری منجر شد: اجسام با بار همنام یکدیگر را دفع و اجسام با بار غیر همنام یکدیگر را جذب می‌کنند.<ref name=uniphysics/>

این نیرو ذرات باردار را تحت تأثیر قرار می‌دهد. بنابرین بار تمایل دارد تا حد امکان به‌طور مساوی در یک سطح هادی پخش شود. اندازهٔ نیروی الکترومغناطیسی، چه جاذبه باشد و چه دافعه، با استفاده از [[قانون کولن]] به‌دست می‌آید. مطابق این قانون، نیرو با حاصلضرب بار دو ذره در [[قانون مجذور معکوس|مجذور معکوس]] فاصلهٔ بین آن دو متناسب است.<ref dir=ltr>"The repulsive force between two small spheres charged with the same type of electricity is inversely proportional to the square of the distance between the centres of the two spheres." Charles-Augustin de Coulomb, ''Histoire de l'Academie Royal des Sciences'', Paris 1785.</ref><ref name=Duffin dir=ltr>{{Citation |first=W.J. |last=Duffin |title=Electricity and Magnetism, 3rd edition |publisher=McGraw-Hill |year=1980 |isbn=0-07-084111-X}}</ref>{{Rp|35}} نیروی الکترومغناطیس بسیار نیرومند است و در واقع بعد از [[نیروی هسته‌ای قوی]]، نیرومندترین نیرو به‌شمار می‌آید.<ref dir=ltr>{{Citation |last=National Research Council |title=Physics Through the 1990s |pages=215–16 |year=1998 |publisher=National Academies Press |isbn=0-309-03576-7}}</ref> اما برخلاف آن، این نیرو در تمام فواصل اعمال می‌شود.<ref name=Umashankar dir=ltr>{{Citation |first=Korada |last=Umashankar |title=Introduction to Engineering Electromagnetic Fields |pages=77–79 |year=1989 |publisher=World Scientific |isbn=9971-5-0921-0}}</ref> در مقایسه با [[نیروی گرانش]]، نیروی الکترومغناطیسی که دو الکترون را دفع می‌کند، ۱۰۴۲ بار قویتر از نیروی جاذبه گرانشی بین آن دو است.<ref name=hawking dir=ltr>{{Citation |first=Stephen |last=Hawking |title=A Brief History of Time |publisher=Bantam Press |page=77 |year=1988 |isbn=0-553-17521-1}}</ref>

مطالعات نشان می‌دهد که منشأ بار، انواع مخصوصی از [[ذرات زیراتمی]] هستند که ویژگی بار الکتریکی دارند. بار الکتریکی سبب تقویت [[نیروی الکترومغناطیسی]] می‌شود، که یکی از چهار [[نیروهای بنیادی|نیروی بنیادی]] به حساب می‌آید. آشناترین حاملان بار الکتریکی، [[الکترون]]ها و [[پروتون]]ها هستند. تحقیقات حاکی از بقای بار الکتریکی است و این بدان معناست که در یک [[سیستم ایزوله]]، بدون توجه به هر تغییری که در سیستم روی دهد، مقدار بار کلی آن [[اندازه یکسان|ثابت]] می‌ماند.<ref dir=ltr>{{Citation |first=James |last=Trefil |title=The Nature of Science: An A–Z Guide to the Laws and Principles Governing Our Universe |publisher=Houghton Mifflin Books |page=74 |year=2003 |isbn=0-618-31938-7}}</ref> در یک سیستم، ممکن است بار به‌صورت تماس مستقیم یا با عبور از یک مادهٔ رسانا —مانند سیم— از جسمی به جسم دیگر منتقل شود.<ref name=Duffin/>{{Rp|2–5}} به وجود بار روی یک جسم، [[الکتریسیته ساکن|الکتریسیتهٔ ساکن]] گفته می‌شود که اغلب هنگام مالش دو مادهٔ غیر همسان ایجاد می‌شود و بار از یکی به دیگری انتقال می‌یابد که این بار بار را می‌توان به وسیله ابزار گوناگونی سنجید؛ یک ابزار قدیمی برای سنجش بار [[الکتروسکوپ]] نام دارد، اگرچه هنوز در کلاس‌های درسی به کار می‌رود، [[برق سنج]] الکترونیکی جایگزین آن شده است.<ref name=Duffin/>{{Rp|2–5}}

=== جریان الکتریکی ===
{{اصلی|جریان الکتریکی}}
حرکت بارهای الکتریکی را جریان الکتریکی گویند که شدت آن با واحد [[آمپر (یکا)|آمپر]] سنجیده می‌شود. جریان می‌تواند شامل حرکت هر ذره بارداری باشد؛ که اکثراً الکترون‌ها هستند. ولی هر بار در حال حرکتی، یک جریان به حساب می‌آید. جریان الکتریکی می‌تواند در [[رسانای الکتریکی|هادی‌های الکتریکی]] به حرکت درآید، اما ممکن است نتواند در [[عایق الکتریکی|عایق‌های الکتریکی]] به جریان افتد.<ref dir=ltr>Shock and Awe: The Story of Electricity – Jim Al-Khalili BBC Horizon</ref>

مطابق قرارداد تاریخی، جریان مثبت مسیری را که هر بار مثبت شامل شده‌ای طی کند، می‌پیماید یا از مثبت‌ترین بخش یک مدار به منفی‌ترین بخشش انتقال می‌یابد. جریانی که از این الگو پیروی کند، [[جریان الکتریکی|جریان قراردادی]] نام دارد. بنابرین، حرکت الکترون‌های دارای بار مخالف در یک [[مدار الکتریکی]]، یکی از آشناترین اشکال جریان، در خلاف جهت حرکت الکترون‌ها، مثبت فرض می‌شود.<ref dir=ltr>{{Citation |first=Robert |last=Ward |title=Introduction to Electrical Engineering |publisher=Prentice-Hall |page=18 |year=1960}}</ref> اما، بر اساس شرایط، یک جریان الکتریکی می‌تواند شامل یک جریان از [[ذرات باردار]]، هم در یک مسیر و هم در هر دو مسیر باشد. قرارداد مثبت به منفی برای ساده‌سازی این شرایط وضع شده است.

[[پرونده:Lichtbogen 3000 Volt.jpg|بندانگشتی|یک [[قوس الکتریکی]] یک دمونستراسیون الکتریکی از جریان الکتریکی فراهم می‌آورد.]]

به فرایندی که در آن جریان الکتریکی از مواد عبور می‌کند، «[[رسانایی الکتریکی]]» گفته می‌شود و ذاتاً با ذرات باردار و ماده‌ای که به وسیلهٔ آن جابجا می‌شوند، متفاوت است. رسانایی فلزی، که الکترون‌ها در مادهٔ رسانایی مانند فلزات جریان می‌یابند و [[برق‌کافت]]، که در آن [[یون]]‌ها ([[اتم]]های باردار) در مایعات یا [[پلاسما (فیزیک)|پلاسماهایی]] مانند جرقه‌های الکتریکی جریان می‌یابند، مثال‌هایی از رسانایی هستند. در حالی که ذرات به خودی خود کُندند، و گاهی با [[سرعت رانش]] میانگین یک میلی‌متر در ثانیه پیش می‌روند،<ref name=Duffin/>{{Rp|17}} [[میدان الکتریکی]] که آن‌ها را پیش می‌برد، سرعت آن‌ها را به نزدیکی [[سرعت نور]] می‌رساند و سیگنال‌های الکتریکی را قادر می‌سازد که با سرعت سیم‌ها را بپیمایند.<ref dir=ltr>{{Citation |first=L. |last=Solymar |title=Lectures on electromagnetic theory |publisher=Oxford University Press |page=140 |year=1984 |isbn=0-19-856169-5}}</ref>

برای شناسایی و اثبات وجود جریان، به‌طور تاریخی، به چند تأثیر قابل مشاهدهٔ آن اتکا شده است. جریان می‌تواند آب را تجزیه کند و این موضوع در سال ۱۸۰۰ به وسیله [[ویلیام نیکلسون (شیمی‌دان)|ویلیام نیکولسون]] و [[آنتونی کارلیسله]] کشف شد که امروزه با نام [[برق‌کافت]] شناخته می‌شود. در سال ۱۸۳۳، [[مایکل فارادی]] راه آنان را به خوبی ادامه داد. جریان در یک [[مقاومت (قطعه الکتریکی)|مقاومت الکتریکی]] سبب تجمع گرما در مقاومت می‌شود. در سال ۱۸۴۰، این اثر را [[جیمز ژول]] از نظر ریاضی مورد مطالعه قرار داد.<ref name=Duffin/>{{Rp|23–24}} یکی از مهم‌ترین اکتشافات مرتبط با جریان، به‌طور اتفاقی در سال ۱۸۲۰ به وسیله [[هانس کریستین اورستد]] صورت گرفت؛ او هنگام آماده‌کردن سخنرانی خود، مشاهده کرد که جریان در یک سیم، سوزنِ [[قطب‌نما]] را به حرکت درمی‌آورد.<ref name=berkson>{{Citation
| first = William
| last = Berkson
| title = Fields of Force: The Development of a World View from Faraday to Einstein
| publisher = Routledge
| year = 1974
| isbn = 0-7100-7626-6
| url = https://archive.org/details/fieldsofforcedev0000berk/page/370
}}</ref>{{rp|p=370}}{{efn|Accounts differ as to whether this was before, during, or after a lecture.}} او [[الکترومغناطیس]] را —که یک تعامل اساسی بین الکتریسیته و مغناطیس است— کشف کرد. میزان انتشار الکترومغناطیسِ تولیدشده به‌وسیلهٔ [[قوس الکتریکی]]، برای ایجاد [[تداخل الکترومغناطیسی]] کافیست که می‌تواند برای باعث صدمه دیدن وسایل مجاور شود.<ref dir=ltr>{{cite web |title=Lab Note #105 ''EMI Reduction – Unsuppressed vs. Suppressed'' |publisher=Arc Suppression Technologies |date=April 2011 |url=http://www.arcsuppressiontechnologies.com/arc-suppression-facts/lab-app-notes/ |accessdate=March 7, 2012}}</ref>

در وسایل مهندسی یا خانگی، جریان به دو دسته [[جریان مستقیم|مستقیم]] و [[جریان متناوب|متناوب]] تقسیم می‌شود. این واژه‌ها به تغییرات جریان در بازهٔ زمانی اشاره دارد. جریان مستقیم، برای مثال از یک [[باتری]] گرفته می‌شود و بیشتر لوازم الکترونیکی بدان نیاز دارند. این جریان یک سویه است و همواره از قسمت مثبت مدار به قسمت منفی جریان می‌یابد.<ref name=bird dir=ltr>{{Citation |first=John |last=Bird |title=Electrical and Electronic Principles and Technology, 3rd edition |publisher=Newnes |year=2007 |isbn=978-1-4175-0543-2}}</ref>{{Rp|11}} اگر این جریان به وسیلهٔ الکترون‌ها حمل شود، جهت جریان در خلاف جهتِ گفته‌شده خواهد بود. جریان متناوب جریانیست که جهتش به‌طور مکرر تغییر می‌کند. این تغییر، اغلب به‌شکل یک [[موج سینوسی]] است.<ref name=bird/>{{Rp|206–07}} بنابراین، جریان متناوب دارای پالس عقب و جلو است و در یک رسانا بدون حرکت بارها جریان تولید می‌کند. ارزش میانگین زمانی یک جریان متناوب، صفر است. اما این جریان انرژی را در یک مسیر می‌رساند و سپس تغییر جهت می‌دهد. جریان متناوب تحت تأثیر ویژگی‌های الکتریکی در [[شرایط پایدار]] جریان مستقیم، مانند [[القاوری]] و [[ظرفیت خازنی]] قرار می‌گیرد.<ref name=bird/>{{Rp|223–25}} این ویژگی‌ها زمانی مهم می‌شوند که شدت جریان [[پاسخ گذرا|گذرا]] باشد.

=== میدان الکتریکی ===
{{اصلی|میدان الکتریکی|الکترواستاتیک}}
مفهوم [[میدان (فیزیک)|میدان]] الکتریکی توسط [[مایکل فارادی]] مطرح شد. میدان الکتریکی در اطراف جسم باردار شکل می‌گیرد و به تمام ذرات باردار درون میدان نیرو وارد می‌کند. میدان الکتریکی بین دو بار، مشابه میدان جاذبه بین دو [[جرم (فیزیک)|جرم]] عمل می‌کند و مانند آن در فضای بی‌نهایت گسترش می‌باید و یک رابطه مجذور معکوس با فاصله نشان می‌دهد.<ref name=Umashankar/> اما یک فرق اساسی با آن دارد: میدان جاذبه همیشه در نقش جذب‌کننده عمل می‌کند و می‌کوشد تا دو جسم را به یکدیگر برساند، در حالی که میدان الکتریکی می‌تواند هم سبب جذب شود و هم دفع. از آن جا که اجسام بزرگ، مانند سیاره‌ها، دارای بار خالص نیستند، اغلب میدان الکتریکی در اطراف آن‌ها صفر است؛ لذا نیروی جاذبه با وجود این که بسیار ضعیف‌تر است، در گیتی نیروی غالب به‌شمار می‌آید.<ref name=hawking/>

[[پرونده:VFPt image charge plane horizontal.svg|بندانگشتی|خطوط میدان از یک بار مثبت در بالای صفحه رسانا ناشی می‌شوند.]]

میدان الکتریکی به‌طور عمومی در فضا متغیر است{{efn|Almost all electric fields vary in space. An exception is the electric field surrounding a planar conductor of infinite extent, the field of which is uniform.}} و شدت آن در هر نقطه با نیرویی مشخص می‌شود که یک بار الکتریکی غیرمتحرک احساس می‌کند.<ref name=uniphysics/>{{Rp|469–70}} بار فرضی، که [[ذره آزمون]] نام دارد، بسیار کوچک است تا میدان الکتریکی آن با میدان الکتریکی اصلی تداخل نداشته باشد و همچنین ثابت است تا از تأثیر [[میدان مغناطیسی|میدان‌های مغناطیسی]] جلوگیری کند. از آن جا که میدان الکتریکی با واحد نیرو شناسایی می‌شود و نیرو نیز یک [[بردار اقلیدسی]] است، در نتیجه، یک میدان مغناطیسی یک بردار است که هم [[شدت میدان|شدت]] دارد و هم [[مسیر (هندسه)|مسیر]] و در واقع، یک [[میدان برداری]] است.<ref name=uniphysics/>{{Rp|469–70}}

مطالعهٔ میدان الکتریکی حاصل از بارهای ثابت، [[الکتریسیته ساکن|الکتریسیتهٔ ساکن]] نام دارد. میدان به‌وسیلهٔ مجموعه‌ای از خطوط فرضی نمایش داده می‌شود که در هر نقطه از میدان مسیر آن را نمایش می‌دهند. این مفهوم، به‌وسیلهٔ فارادی مطرح شد،<ref name="elec_princ_p73" dir=ltr>{{Citation |last=Morely & Hughes |title=Principles of Electricity, Fifth edition |page=73 |isbn=0-582-42629-4}}</ref> که واژه [[خط نیرو]]یی که او بیان کرده بود، هنوز نیز کاربرد دارد. خطوط میدان، مسیرهایی هستند که یک بار مثبت نقطه‌ای هنگامی که بدان نیرو وارد می‌شود، آن مسیرها را طی می‌کند. به هر حال، آن‌ها یک مفهوم ذهنی هستند و واقعیت فیزیکی ندارند و میدان به فضای بین خطوط نفوذ دارد. خطوط میدان ناشی از بارهای ساکن، چند ویژگی کلیدی دارند: اولاً، آن‌ها از بارهای مثبت سرچشمه می‌گیرند و به بارهای منفی ختم می‌شوند. ثانیاً، باید با زاویه‌ای قایم وارد اجسام رسانا شوند و ثالثاً، هرگز یکدیگر را قطع نمی‌کنند.<ref name=uniphysics/>{{Rp|479}}

یک جسم رسانای توخالی تمام بارش را در سطح خارجی خود نگه می‌دارد. در نتیجه میدان در تمام نقاط داخل جسم صفر است.<ref name=Duffin/>{{Rp|88}} این موضوع نقش اصلی را در [[قفس فاراده]] بازی می‌کند. این قفس، یک پوستهٔ فلزی رساناست که فضای داخلی خود را از تأثیرات الکتریکی خارجی جدا می‌کند. نقش الکتریسیتهٔ ساکن در طراحی آیتم‌های وسایل [[ولتاژ بالا]]، پررنگ است. برای شدت میدان الکتریکی که یک جسم متوسط می‌تواند تحمل کند، محدودیتی وجود دارد. فراتر از این نکته، [[شکست الکتریکی]] رخ می‌دهد و [[قوس الکتریکی]] سبب ایجاد صاعقه بین دو قسمت باردار می‌شود. برای مثال، هوا تمایل دارد با عبور دادن قوس الکتریکی و ایجاد شکاف، شدت میدان الکتریکی را به بیش از ۳۰ کیلوولت بر سانتی‌متر برساند. در شکاف‌های بزرگتر، شدت شکست ضعیفتر است و شاید یک کیلوولت در هر سانتیمتر باشد.<ref name=hv_eng dir=ltr>{{Citation |first=M.S. |last=Naidu |first2=V. |last2=Kamataru |title=High Voltage Engineering |publisher=Tata McGraw-Hill |page=2 |year=1982 |isbn=0-07-451786-4}}</ref> مهم‌ترین رویداد قابل مشاهدهٔ آن، [[آذرخش]] است، که زمانی اتفاق می‌افتد که با افزایش ستون‌های هوا، بارها در ابرها جدا شوند و میدان الکتریکی هوا را افزایش دهند تا از حد تحمل، تجاوز کند. ولتاژ آذرخش‌های بزرگ می‌تواند به بزرگی ۱۰۰ مگاولت باشد و انرژی به بزرگی ۲۵۰کیلووات ساعت را تخلیه کند<ref name=hv_eng/>{{rp|pp=۲۰۱–۰۲}}

شدت میدان تا حد زیادی تحت تأثیر اجسام رسانای نزدیک میدان قرار دارد و در اشیای نوک تیز تشدید می‌شود. از این موضوع در [[برقگیر]]ها استفاده می‌شود که آذرخش، با استفاده از تیر نوک تیز مهار می‌شود تا ساختمان تحت محافظت، از صدمه دیدن در امان بماند.<ref name="Nahin2002" dir=ltr>{{cite book |author=Paul J. Nahin |authorlink=Paul J. Nahin |title=Oliver Heaviside: The Life, Work, and Times of an Electrical Genius of the Victorian Age |date=9 October 2002 |publisher=JHU Press |isbn=978-0-8018-6909-9}}</ref>{{Rp|155}}

=== پتانسیل الکتریکی ===
{{اصلی|پتانسیل الکتریکی}}
{{همچنین ببینید|باتری|ولتاژ}}
[[پرونده:Panasonic-oxyride.jpg|بندانگشتی|یک جفت [[باتری ای‌ای]]. علامت + نشان دهنده قطبش اختلاف پتانسیل بین خروجی‌های باتری است.]]

مفهوم پتانسیل الکتریکی با میدان الکتریکی ارتباط نزدیکی دارد. به بار کوچکی که در یک میدان الکتریکی قرار می‌گیرد، نیرو وارد می‌شود، و برای حرکت دادن این بار برخلاف نیرویی که بدان وارد می‌شود، به [[کار (فیزیک)|کار]] نیازمندیم. پتانسیل الکتریکی در هر نقطه میزان انرژی لازم برای آوردن بار آزمون از فاصله [[بی‌نهایت (ریاضی)|بی‌نهایت]] دور به آن نقطه است. واحد آن اغلب [[ولت]] است، و یک ولت، پتانسیلی است که با استفاده از یک [[ژول]] کار می‌توان یک بار یک [[کولن]]ی را از فاصله بی‌نهایت دور، به یک نقطه آورد.<ref name=uniphysics/>{{Rp|494–98}} توصیح پتانسیل اگرچه رسمی است، کاربرد چندان ندارد و مفهوم کاربردی‌تر، [[ولتاژ|اختلاف پتانسیل الکتریکی]] است که به انرژی لازم برای به حرکت درآوردن بار آزمون بین دو نقطه مشخص گفته می‌شود. میدان الکتریکی [[نیروی پایستار|پایستار]] است؛ یه این معنا که به مسیری که بار می‌پیماید وابسته نیست، چون تمام مسیرهای بین دو نقطه به انرژی یکسانی نیاز دارند و بنابرین یک مقدار منحصر به فرد برای اختلاف پتانسیل مورد نیاز است.<ref name=uniphysics/>{{Rp|494–98}} یکای ولت به عنوان واحد اندازه‌گیری و توصیف اختلاف پتانسیل الکتریکی یا [[ولتاژ]] شناخته می‌شود.

برای اهداف کاربردی، بهتر است نقطه‌ای به‌عنوان مبدأ انتخاب گردد و پتانسیل با توجه به آن اندازه‌گیری و مقایسه شود. مبدأ خیلی مناسب می‌تواند [[زمین الکتریکی]] باشد، که فرض بر اینست که پتانسیلش در تمام نقاط یکسان است. نام نقطه مبدأ، [[زمین الکتریکی]] است. زمین به‌عنوان منبع بی‌پایان از بارهای معادل مثبت و منفی فرض می‌شود و به همین دلیل، از نظر الکتریکی خنثی و غیرقابل باردار شدن است.<ref dir=ltr>{{Citation |first=Raymond A. |last=Serway |title=Serway's College Physics |publisher=Thomson Brooks |page=500 |year=2006 |isbn=0-534-99724-4}}</ref>

پتانسیل الکتریکی یک [[کمیت اسکالر]] است. به‌همین‌دلیل، تنها اندازه دارد و جهت ندارد. پتانسیل الکتریکی، مشابه [[بلندی]] است: همان‌طور که یک جسمِ رهاشده به‌دلیل اختلاف ارتفاع، به‌وسیلهٔ میدان جاذبه به سمت پایین سقوط می‌کند، بار الکتریکی نیز به‌دلیل اختلاف پتانسیل ناشی از میدان مغناطیسی سقوط می‌کند.<ref dir=ltr>{{Citation |first=Sue |last=Saeli |title=Using Gravitational Analogies To Introduce Elementary Electrical Field Theory Concepts |url=http://physicsed.buffalostate.edu/pubs/PHY690/Saeli2004GEModels/older/ElectricAnalogies1Nov.doc |accessdate=2007-12-09 |bibcode=2007PhTea..45..104S |last2=MacIsaac |first2=Dan |volume=45 |year=2007 |pages=104 |journal=The Physics Teacher |doi=10.1119/1.2432088 |issue=2 |archive-date=۱۶ فوریه ۲۰۰۸ |archive-url=https://web.archive.org/web/20080216100859/http://physicsed.buffalostate.edu/pubs/PHY690/Saeli2004GEModels/older/ElectricAnalogies1Nov.doc |url-status=dead}}</ref> همان‌طور که در نقشه‌های موجود، [[خط کانتوری|خطوط کانتوری]] نقاط هم ارتفاع را نشان می‌دهند، می‌توان مجموعه خطوطی که نقاط هم‌پتانسیل را نشان می‌دهند (با نام [[خط هم‌پتانسیل|خطوط هم‌پتانسیل]] شناخته می‌شود)، پیرامون یک جسم دارای بار الکترومغناطیسی رسم کرد. خطوط هم‌پتانسیل با تمام خطوط نیرو [[زاویه قائمه|زاویهٔ قائمه]] می‌سازند. همچنین آن‌ها با سطح [[رسانای الکتریکی]] موازی‌اند، در غیر این صورت، نیرویی تولید می‌شود که حاملان بار را به سطح پتانسیل می‌برد.

میدان الکتریکی به‌طور رسمی به‌عنوان نیروی وارده به واحد بار تعریف می‌شود. اما مفهوم پتانسیل اجازهٔ استفاده از تعریفی مفیدتر و معادل را می‌دهد: میدان الکتریکی [[شیو (حسابان)|گرادیان]] مکانی پتانسیل الکتریکیست. واحدش اغلب ولت بر متر است و جهت بردار میدان، بزرگ‌ترین شیب پتانسیل و جایی است که خطوط هم‌پتانسیل در نزدیکترین حالت قرار دارند.<ref name=Duffin/>{{Rp|60}}

=== الکترومغناطیس ===
{{اصلی|آهنربای الکتریکی}}
[[پرونده:Electromagnetism.svg|بندانگشتی|میدان مغناطیسی، در اطراف یک جریان]]
[[پرونده:Electric motor cycle 3.png|بندانگشتی|موتور الکتریکی از یک اثر مهم در الکترومغناطیس استفاده می‌کند: جریان در میدان مغناطیسی نیرویی عمود بر میدان و جریان تجربه می‌کند.]]

کشف اورستد در سال ۱۸۲۱ مبنی بر وجود [[میدان مغناطیسی]] پیرامون سیم‌های حامل جریان الکتریکی، نشان داد که بین الکتریسیته و مغناطیس رابطه‌ای مستقیم وجود دارد. به نظر می‌رسید این فعل و انفعال با نیروی جاذبه و الکتریکی (دو نیروی طبیعت که تا آن زمان شناخته شده بودند)، متفاوت است. نیرویی که به سوزن قطب‌نما وارد می‌شد، آن را به سیم حامل جریان نه نزدیک می‌کرد و دور، اما با آن زاویهٔ قائمه می‌ساخت.<ref name=berkson/> واژه‌های نسبتاً ناآشنای اورستد این بود: «تضاد الکتریکی به روشی چرخشی عمل می‌کند.» این نیرو همچنین به جهت جریان نیز بستگی داشت؛ یعنی اگر جهت جریان برعکس می‌شد، جهت نیرو نیز معکوس می‌گشت.<ref dir=ltr>{{Citation |first=Silvanus P. |last=Thompson |title=Michael Faraday: His Life and Work |publisher=Elibron Classics |page=79 |year=2004 |isbn=1-4212-7387-X}}</ref>

اورستد اکتشاف خود را به‌طور کامل متوجه نشد، اما مشاهده کرد که آثار متقابل بودند: جریان به آهنربا و آهنربا به جریان نیرو وارد می‌کند. بعدها، [[آندره ماری آمپر]] این پدیده را بررسی کرد. او کشف کرد که دو سیم موازی حامل جریان به یکدیگر نیرو وارد می‌کنند. دو سیم که جهت جریانشان یکسان است، یکدیگر را جذب و دو سیم که جهت جریانشان مخالف هم است یکدیگر را دفع می‌کنند.<ref name="elec_princ_92-93" dir=ltr>{{Citation |last=Morely & Hughes |title=Principles of Electricity, Fifth edition |pages=92–93}}</ref> این فعل و انفعال به‌واسطهٔ میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که هر جریان تولید می‌کند و اساس [[آمپر (یکا)|تعریف جهانی آمپر]] را شکل می‌دهد.<ref name="elec_princ_92-93"/>

[[پرونده:Electric motor cycle 3.png|بندانگشتی|موتور الکتریکی از یک اثر مهم در الکترومغناطیس استفاده می‌کند: جریان در میدان مغناطیسی نیرویی عمود بر میدان و جریان تجربه می‌کند.]]

رابطه بین میدان‌های مغناطیسی و جریان بسیار مهم است، زیرا سبب شد [[مایکل فارادی]] در سال ۱۸۲۱، [[موتور الکتریکی]] را اختراع کند. [[موتور تک‌قطبی]] فارادی از یک [[آهنربا]] داخل مخزن [[جیوه]] تشکیل می‌شد. جریان به‌وسیلهٔ سیمی آویزان از محور بالای آهنربا و غوطه‌ور در جیوه برقرار می‌شد. آهنربا نیرویی مماسی بر سیم وارد می‌کرد و برای اینکه جریان برقرار شود، آن را پیرامون آهنربا می‌پیچاند.<ref name=iet_faraday dir=ltr>{{Citation |last=Institution of Engineering and Technology |authorlink=Institution of Engineering and Technology |title=Michael Faraday: Biography |url=http://www.iee.org/TheIEE/Research/Archives/Histories&Biographies/Faraday.cfm |accessdate=2007-12-09 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20070703063432/http://www.iee.org/TheIEE/Research/Archives/Histories%26Biographies/Faraday.cfm |archivedate=2007-07-03 |df=}}</ref>

آزمایش‌های فارادی در سال ۱۸۳۱ نشان داد در بین دو نقطهٔ منتهایی سیمی که عمود بر یک میدان مغناطیسی حرکت می‌کند، اختلاف پتانسیل ایجاد می‌شود. آنالیزهای متعاقب این فرایند، که با نام [[القای الکترومغناطیسی]] مشهور است، او را قادر ساخت تا [[قانون القای فارادی|قانون مشهور القای فارادی]] را بیان کند، قانونی که مطابق آن اختلاف پتانسیل مدار بسته، متناسب با تغییرات [[شار مغناطیسی]] حلقه است. استفاده از این کشف، او را قادر ساخت تا در سال ۱۸۳۱ اولین [[مولد الکتریکی]] را اختراع کند که [[انرژی مکانیکی]] دیسک مسی در حال چرخش را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کرد.<ref name=iet_faraday/> [[مولد تک‌قطبی|دیسک فارادی]] هیچ استفاده عملی نداشت، ولی نشان داد که می‌توان با استفاده از مغناطیس نیروی الکتریکی تولید کرد.<ref>{{Cite book |last=Lees |first=James |url=https://books.google.com/books?id=EV4wDwAAQBAJ&pg=PT98 |title=Physics in 50 Milestone Moments: A Timeline of Scientific Landmarks |date=2017|publisher=Quad Books |isbn=978-0-85762-762-9 |language=en|at=1831: Michael Faraday creates the Faraday disc}}</ref>

=== مدارهای الکتریکی ===
{{اصلی|مدار الکتریکی}}
[[پرونده:Ohms law voltage source.svg|بندانگشتی|یک [[مدار الکتریکی]] ساده. [[منبع ولتاژ]] V در سمت چپ [[جریان الکتریکی]] I را تولید می‌کند و [[انرژی الکتریکی]] را به [[مقاومت و رسانایی الکتریکی|مقاومت]] R می‌رساند. جریان از مقاومت به منبع بازمی‌گردد و مدار کامل می‌شود.]]

مدار الکتریکی اتصالی داخلی از اجزای الکتریکی است تا بارهای الکتریکی در مسیر بسته، به‌منظور هدفی معین جریان یابند.<ref>{{cite book|chapter-url=https://openstax.org/books/physics/pages/19-2-series-circuits |title=Physics |publisher=OpenStax |first1=Paul Peter |last1=Urone |display-authors=etal |year=2023 |isbn=978-1-951693-21-3 |page=612 |chapter=19.2: Series Circuits}}</ref>

اجزای مدار الکتریکی می‌تواند شکل‌های مختلفی داشته باشد که شامل عناصری چون [[مقاومت (قطعه الکتریکی)|مقاومت]]ها، [[خازن]]ها، [[کلید (مدار)|کلیدها]]، [[ترانسفورماتور]]ها و [[الکترونیک|وسایل الکترونیکی]] است. [[مدار الکتریکی|مدارهای الکتریکی]] حاوی اجزای [[کنش‌پذیری (مهندسی)|فعال]] به ویژه [[نیم‌رسانا]]ها هستند و رفتاری [[سامانه خطی|غیر خطی]] نشان می‌دهند که نیازمند آنالیز پیچیده‌ای است. ساده‌ترین اجزای الکتریکی، اجزای [[کنش‌پذیری (مهندسی)|غیرفعال]] و [[سامانه خطی|خطی]]<nowiki/>اند که اگرچه ممکن است به‌طور موقت انرژی را ذخیره کنند، ولی شامل هیچ منبعی از آن نمی‌شوند و به تحریک‌ها پاسخ خطی می‌دهند.<ref name=Alexander dir=ltr>{{Citation |last=Alexander |first=Charles |last2=Sadiku |first2=Matthew |title=Fundamentals of Electric Circuits |publisher=McGraw-Hill |year=2006 |edition=3, revised |isbn=978-0-07-330115-0}}</ref>{{Rp|15–16}}

شاید مقاومت ساده‌ترین عنصر غیرفعال مدار باشد. مقاومت، همان‌طور که از نامش پیداست، در مقابل جریان مقاومت نشان می‌دهد و انرژی را به‌صورت گرما هدر می‌دهد. مقاومت حاصل حرکت بار در رساناست: برای مثال، در فلزات، مقاومت از برخورد الکترون‌ها و یون‌ها با هم حاصل می‌شود. [[قانون اهم]] قانون ابتدایی [[نظریه مدارها]] است و بیان می‌کند که جریان گذرا از یک مقاومت، با اختلاف پتانسیل دو سر آن متناسب است. مقاومت بیشتر مواد در طیف‌های مختلف دما و جریان تقریباً ثابت است؛ موادی که از این شرایط پیروی می‌کنند، مواد «اهمی» نام دارند. [[اهم]]، واحد مقاومت است که به افتخار [[گئورگ زیمون اهم]] نامگذاری شده و علامتش [[الفبای یونانی|حرف یونانیِ]] Ω است. یک اهم، مقاومتی است که در پاسخ به جریان یک آمپری، اختلاف پتانسیل یک ولتی ایجاد می‌کند.<ref name=Alexander/>{{Rp|30–35}}

[[خازن]] حاصل توسعه [[بطری لیدن]] و وسیله‌ای است که می‌تواند بار را به شکل انرژی الکتریکی در میدان حاصل ذخیره کند. خازن از دو صفحه رسانا ساخته شده که به‌وسیلهٔ [[عایق الکتریکی|عایق]] [[دی‌الکتریک]] از یکدیگر جدا شده‌اند. در عمل، ورقه‌های فلزی نازک به یکدیگر چسبیده‌اند تا سطح تماس در واحد حجم و در نتیجه [[ظرفیت خازنی]] را افزایش دهند. واحد ظرفیت خازن، بعد از مایکل فارادی، [[فاراد]] نامگذاری شد که با علامت F نشان داده می‌شود. یک فاراد، حاصل اختلاف پتانسیل یک ولتی حاصله به هنگام ذخیره یک کولن بار الکتریکی در خازن است. خازن متصل به منبع تغذیه در ابتدا به این دلیل که بار الکتریکی انباشته می‌کند، جریانی ایجاد می‌نماید. این جریان رفته رفته با پر شدن خازن کم می‌شود و در انتها به صفر می‌رسد؛ لذا یک خازن، جریان [[شرایط پایدار|پایدار]] ایجاد نمی‌کند، بلکه مسیر آن را می‌بندد.<ref name=Alexander/>{{Rp|216–20}}

[[القاگر]] با قابلیت رسانش، اغلب به شکل سیم پیچ است و در میدان مغناطیسی حاصل از جریان عبوری انرژی ذخیره می‌کند. زمانی که جریان تغییر می‌کند، میدان مغناطیسی و همچنین ولتاژ بین دو سر رسانا نیز دچار تغییر و تحول می‌گردد. ولتاژ حاصله، با [[مشتق زمانی]] جریان متناسب است. ثابت تناسب [[القاوری|آندوکتانس]] نام دارد. واحد آندوکتانس [[هانری (یکا)|هانری]] است که به افتخار [[جوزف هانری]] انتخاب شده است. یک هانری، آندوکتانسی است که اگر جریان گذرا از آن القاگر در هر ثانیه یک آمپر تغییر کند، اختلاف پتانسیل یک ولتی را ایجاد می‌کند. از برخی جهات، رفتار القاگر برعکس خازن است: القاگر در جریان مستقیم تبدیل به مقاومت عادی می‌شود اما در مقابل جریان در حال تغییر ایستادگی می‌کند.<ref name=Alexander/>{{Rp|226–29}}

=== توان الکتریکی ===
{{اصلی|توان الکتریکی}}
توان الکتریکی مقدار [[انرژی الکتریکی]] است که در واحد زمان به وسیله [[مدار الکتریکی]] جابجا می‌شود. واحد توان در [[دستگاه بین‌المللی یکاها]] [[وات]] است که با حرف P نمایش داده می‌شود. یک وات معادل یک [[ژول]] بر [[ثانیه]] است. [[توان (فیزیک)|توان]] الکتریکی مانند توان مکانیکی، سرعت انجام [[کار (فیزیک)|کار]] است. توان الکتریکی تولید شده به وسیله یک جریان الکتریکی، برابر است با بار Q که در هر t ثانیه از اختلاف پتانسیل V عبور می‌کند.

:<math>P = \frac {QV}{t} = IV \,</math>

در این رابطه
:''Q'' بار الکتریکی با واحد کولن
:''T'' زمان با واحد ثانیه
:''I'' جریان الکتریکی با واحد آمپر
:''V'' ولتاژ با واحد ولت
[[تولید انرژی الکتریکی]] اغلب به وسیله [[مولد الکتریکی]] صورت می‌گیرد، اما این اتفاق می‌تواند به وسیله [[باتری]]های شیمیایی یا سایر انواع متنوع منابع انرژی نیز اتفاق افتد. توان الکتریکی لازم برای کسب و کار و استفاده خانگی به وسیله [[صنعت نیرو]] تولید می‌شود. واحد فروش برق کیلووات ساعت (۳٫۶مگاژول) است که [[حاصل‌ضرب|حاصل ضرب]] نیرو با واحد کیلووات در زمان با واحد ساعت است. شرکت‌های برق، میزان الکتریسته مصرفی را به وسیله [[کنتور]] اندازه‌گیری می‌کنند، که انرژی الکتریکی مصرفی مشتریان را نمایش می‌دهد.<ref dir=ltr>Environmental Physics By Clare Smith 2001</ref>

=== الکترونیک ===
{{اصلی|الکترونیک}}
[[پرونده:Arduino ftdi chip-1.jpg|بندانگشتی|اجزای الکتریکی [[فناوری نصب سطحی]]]]

الکترونیک با [[مدار الکتریکی|مدارهای الکتریکی]] در ارتباط است که شامل [[کنش‌پذیری (مهندسی)|اجزای الکتریکی فعال]] مانند [[لامپ خلاء|لامپ‌های خلأ]]، [[ترانزیستور]]ها، [[دیود]]ها و [[مدار مجتمع|مدارهای مجتمع]] می‌شود و با تکنولوژی‌های اتصال داخلی غیرفعال در ارتباط است.<ref name="HH2015">{{cite book|title=The Art of Electronics |edition=3rd |first1=Paul |last1=Horowitz |first2=Winfield |last2=Hill |publisher=Cambridge University Press |year=2015 |isbn=978-0-521-80926-9}}</ref>{{rp|1–5,71}} رفتار [[سامانه غیرخطی|غیرخطی]] اجزای فعال و توانایی آن‌ها در کنترل جریانهای الکترونی، سیگنال‌های ضعیف را تقویت می‌کند و در [[پردازش اطلاعات]]، [[مخابرات]] و [[پردازش سیگنال]] استفاده گسترده‌ای از الکترونیک صورت می‌گیرد.<ref name="HH2015"/>{{rp|75}} توانایی وسایل الکترونیک در عمل کردن به عنوان [[کلید (مدار)|مدار]] امکان پردازش اطلاعات را فراهم می‌سازد. تکنولوژی‌های اتصال داخلی مانند [[فیبر مدار چاپی|فیبرهای مدار چاپی]]، تکنولوژی بسته‌بندی الکترونیک، و سایر انواع متنوع وسایل ارتباطی، قابلیت مدار را کامل کرده و اجزای مخلوط را به شکل یک [[سامانه]] کارآمد تبدیل کرده است.{{مدرک|date=سپتامبر ۲۰۱۹}}

امروزه، بسیاری از وسایل الکترونیکی به منظور کنترل الکترونی از مواد [[نیم‌رسانا]] استفاده می‌کنند. مطالعه وسایل نیم‌رسانا و تکنولوژی مرتبط با آن‌ها شاخه‌ای با نام [[فیزیک حالت جامد]] ایجاد کرده است،<ref>{{Cite book |last=Singleton |first=John |url=https://books.google.com/books?id=9SLSBAAAQBAJ |title=Band Theory and Electronic Properties of Solids |date=2001-08-30 |publisher=Oxford University Press |isbn=978-0-19-105746-5 |pages=49 |language=en}}</ref> و طراحی و ساخت [[مدار الکتریکی|مدارهای الکتریکی]] برای حل مسائل عملی و فنی، در زیرشاخهٔ [[مهندسی الکترونیک]] قرار دارد.<ref>{{Cite book |last1=Agarwal |first1=Anant |url=https://books.google.com/books?id=lGgP7FDEv3AC |title=Foundations of Analog and Digital Electronic Circuits |last2=Lang |first2=Jeffrey |date=2005-07-01 |publisher=Elsevier |isbn=978-0-08-050681-4 |language=en}}</ref>

=== موج الکترومغناطیسی ===
{{اصلی|تابش الکترومغناطیسی}}
فارادی و آمپر نشان دادند که یک میدان مغناطیسی متغیر در زمان، منبع یک میدان الکتریکی و یک میدان الکتریکی متغیر در زمان، منبع یک میدان مغناطیسی است. پس زمانی که یکی از این دو میدان در بازه زمانی تغییر می‌کند، دیگری ایجاد می‌شود.<ref name=uniphysics/>{{Rp|696–700}} این پدیده، ویژگی‌های [[موج]] را دارد و به‌طور طبیعی با نام [[تابش الکترومغناطیسی]] یاد می‌شود. در سال ۱۸۶۴، [[جیمز کلرک ماکسول]]، امواج الکترومغناطیسی را از نظر تئوری بررسی کرد. ماکسول مجموعه‌ای از روابط را بیان کرد که قادر بودند ارتباط بین میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی، بار الکتریکی و جریان الکتریکی را به روشنی نشان دهند. او همچنین ثابت کرد که این امواج، با [[سرعت نور]] حرکت می‌کنند، بنابراین خود [[نور]] نیز شکلی از تابش‌های الکترومغناطیس است. [[معادلات ماکسول]]، که نور، میدان و بار را یکپارچه می‌کند، یکی از بزرگ‌ترین نقاط عطف فیزیک تئوری است.<ref name=uniphysics/>{{Rp|696–700}}

تلاش بسیاری از محققان، امکان استفاده از الکترونیک برای تبدیل سیگنال‌ها به جریان [[فرکانس رادیویی|فرکانس بالای]] نوسان‌دار را فراهم ساخت و به‌وسیلهٔ رساناهای دارای شکل مناسب، الکتریسیته اجازهٔ ارسال و دریافت این سیگنال‌ها را به‌وسیلهٔ امواج رادیویی در فاصله‌های بسیار دور صادر کرد.<ref>{{cite book |url=https://books.google.com/books?id=XCaOycMZ6_0C |page=17 |title=Wireless Telegraphy |author=[[Charles LeGeyt Fortescue]] |year=1913 |publisher=[[Cambridge University Press]]|isbn=978-1-107-60590-9}}</ref>

== تولید، ذخیره‌سازی و استفاده ==
=== تولید و انتقال ===
{{اصلی|تولید الکتریسیته}}
{{همچنین ببینید|انتقال انرژی الکتریکی|برق شهری}}
[[پرونده:Gorskii 04414u.jpg|بندانگشتی|دستگاه تولید برق متناوب ساخته شده در قرن بیستم در [[بوداپست]] [[مجارستان]]، در اتاق تولید [[نیروی برق‌آبی]] در نیروگاه تولید برق (عکس از سرگی میخائیلوویچ).]]
[[پرونده:Overhead power lines in Iran-Qom City 15.jpg|جایگزین=عکس از کابل‌هایی که برای نقل و انتقال برق فشار قوی به مناطق دور در ایران استفاده می‌شوند|بندانگشتی|کابل‌هایی که برای نقل و انتقال برق [[ولتاژ بالا|فشار قوی]] به مناطق دور در [[ایران]] استفاده می‌شوند]]
آزمایش‌های تالس با میلهٔ کهربا، اولین مطالعات پیرامون تولید انرژی الکتریکی بود. اگرچه این روش، که به [[اثر برق مالشی]] معروف است، می‌تواند اجسام سبک را بلند و جرقه تولید کند، اما بسیار ناموثر است.<ref name=batteries dir=ltr>{{Citation|first=Ronald |last=Dell |first2=David |last2=Rand |title=Understanding Batteries |pages=2–4 |year=2001 |journal=Unknown |publisher=Royal Society of Chemistry |isbn=0-85404-605-4 |bibcode=1985STIN...8619754M |volume=86}}</ref> تا پیش از اختراع پیل ولتایی در قرن هجدهم، هیچ منبع الکتریسیته مداومی در دسترس نبود. پیل ولتایی و نسل مدرنش، [[باتری]]‌های الکتریکی، [[انرژی شیمیایی]] را ذخیره می‌کنند و در هنگام نیاز آن را به شکل انرژی الکتریکی در دسترس قرار می‌دهند.<ref name=batteries/>
الکتریسیته، اغلب به‌وسیلهٔ [[مولد الکتریکی|مولدهای الکتریکی]] تولید می‌شود که با [[بخار]] حاصل از احتراق [[سوخت فسیلی|سوخت‌های فسیلی]]، [[گرما|گرمای]] آزاد شده از [[رآکتور هسته‌ای|رآکتورهای هسته‌ای]] یا سایر منابع انرژی مانند [[انرژی جنبشی]] حاصله از باد و جریان آب به حرکت در می‌آیند. [[توربین بخار]] مدرن که در سال ۱۸۸۴ توسط [[چارلز آلگرنون پارسونز]] اختراع شد، امروزه با استفاده از منابع متنوع گرما، حدود ۸۰ درصد [[توان الکتریکی]] جهان را تولید می‌کند. این مولدها هیچ شباهتی به مولد تک‌قطبی فارادی که در سال ۱۸۳۱ اختراع شد، ندارند، اما از قانون الکترومغناطیسی او پیروی می‌کنند که می‌گوید رسانایی که به میدان مغناطیسی متغیری متصل است بین دوسرش، اختلاف پتانسیل تولید می‌شود.<ref dir=ltr>{{Citation|first=Peter G. |last=McLaren |title=Elementary Electric Power and Machines |pages=182–83 |year=1984 |publisher=Ellis Horwood |isbn=0-85312-269-5}}</ref>
[[پرونده:Parque eólico La Muela.jpg|بندانگشتی|[[توان بادی]] در بسیاری از کشورها در حال گسترش است.]]
برق تولید شده توسط [[پنل خورشیدی]] برپایه مکانیزم متفاوتی است: [[تابش خورشیدی]] با بهره‌گیری از [[اثر فتوولتایی]] مستقیم به برق تبدیل می‌شود.<ref>{{Cite web |date=9 November 2022 |title=How electricity is generated |url=https://www.eia.gov/energyexplained/electricity/how-electricity-is-generated.php |access-date=2023-02-19 |website=U.S. Energy Information Administration (EIA)}}</ref>

متناسب با [[توسعه اقتصادی]] کشورها، تقاضا برای الکتریسیته با سرعت بالایی افزایش می‌یابد.<ref>{{citation
 | last =Bryce
 | first =Robert
 | author-link =Robert Bryce (writer)
 | title =A Question of Power: Electricity and the Wealth of Nations
 | publisher =PublicAffairs
 | date =2020
 | pages =352
 | url =https://www.publicaffairsbooks.com/titles/robert-bryce/a-question-of-power/9781610397490/
 | isbn =978-1-61039-749-0
 | access-date =2021-11-07
 | archive-date =2021-11-07
 | archive-url =https://web.archive.org/web/20211107190916/https://www.publicaffairsbooks.com/titles/robert-bryce/a-question-of-power/9781610397490/
 | url-status =live
 }}</ref> در [[ایالات متحده آمریکا|آمریکا]]، تقاضای برق در سه دهه اول سده بیستم، سالانه ۱۲ درصد افزایش می‌یافت.<ref dir=ltr>{{Citation|last=Edison Electric Institute |title=History of the U.S. Electric Power Industry, 1882–1991 |url=http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/chg_stru_update/appa.html |accessdate=2007-12-08}}</ref> اکنون کشورهای نو ظهور در عرصه اقتصاد، مانند [[چین]] و [[هند]] با چنین افزایشی مواجهند.<ref dir=ltr>{{Citation|last=Carbon Sequestration Leadership Forum |title=An Energy Summary of India |url=http://www.cslforum.org/india.htm |accessdate=2007-12-08 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20071205080916/http://www.cslforum.org/india.htm |archivedate=2007-12-05 |deadurl=yes |df=}}</ref><ref dir=ltr>{{Citation|last=IndexMundi |title=China Electricity – consumption |url=http://www.indexmundi.com/china/electricity_consumption.html |accessdate=2007-12-08}}</ref> به‌طور تاریخی، افزایش تقاضای برق، از تقاضا برای سایر شکل‌های انرژی پیش افتاده است.<ref name=NRC1986 dir=ltr>{{Citation|last=National Research Council |authorlink=United States National Research Council |title=Electricity in Economic Growth |publisher=National Academies Press |year=1986 |isbn=0-309-03677-1}}</ref>{{صا|۱۶}}

[[تأثیرات محیطی تولید الکتریسیته|نگرانی‌های محیطی از تولید الکتریسیته]] منجر به افزایش تمرکز برای استفاده از [[انرژی تجدیدپذیر|منابع تجدیدپذیر]]، به‌خصوص [[توان بادی]] و [[انرژی آبی]] شده است. اگرچه می‌توان انتظار داشت که تأثیر محیطی وسایل مختلف الکتریکی ادامه می‌یابد، شکل نهایی آن تقریباً پاک است.<ref name=NRC1986/>{{صا|۸۹}}

=== انتقال و ذخیره‌سازی ===
اختراع [[ترانسفورماتور]] در اواخر قرن نوزدهم، بشر را قادر کرد تا نیروی الکتریکی را با ولتاژی بالاتر ولی جریانی کمتر انتقال دهد. [[انتقال انرژی الکتریکی|انتقال بهینه انرژی الکتریکی]] بدین معنا بود که می‌توان الکتریسیته را در یک [[نیروگاه]] مرکزی تولید کرد و از [[صرفه‌جویی در مقیاس]] سود بُرد، آن‌گاه آن را برای استفاده به فاصله‌های دور فرستاد.<ref name=Patterson_p44-48 dir=ltr>{{Citation|first=Walter C. |last=Patterson |title=Transforming Electricity: The Coming Generation of Change |pages=44–48 |year=1999 |publisher=Earthscan |isbn=1-85383-341-X}}</ref><ref dir=ltr>{{Citation|last=Edison Electric Institute |title=History of the Electric Power Industry |url=http://www.eei.org/industry_issues/industry_overview_and_statistics/history |accessdate=2007-12-08 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20071113132557/http://www.eei.org/industry_issues/industry_overview_and_statistics/history |archivedate=November 13, 2007 |deadurl=yes |df=}}</ref>

از آنجا که انرژی الکتریکی را نمی‌توان به اندازه‌ای ذخیره کرد که قادر به پاسخ‌گویی تقاضا در سطح ملی باشد، باید در هر زمان، به اندازه‌ای که لازم است، تولید شود.<ref name="Patterson_p44-48"/> پس صنعت برق باید پیش‌بینی دقیقی از بارگذاری الکتریکی داشته باشد و ارتباط پایداری با نیروگاه‌های خود برقرار کند. باید همواره مقدار معینی از برق، ذخیره شود تا برای مواقع اضطراری و بروز اختلالات، تکیه‌گاهی محکم وجود داشته باشد.<ref>{{Cite journal |last1=Castillo |first1=Anya |last2=Gayme |first2=Dennice F.|author2-link=Dennice Gayme |date=2014 |title=Grid-scale energy storage applications in renewable energy integration: A survey |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890414007018 |journal=Energy Conversion and Management |language=en |volume=87 |pages=885–894 |doi=10.1016/j.enconman.2014.07.063 |bibcode=2014ECM....87..885C |issn=0196-8904}}</ref>

با افزایش استفاده از [[انرژی تجدیدپذیر متغیر|انرژی‌های تجدیدپذیر متغیر]] (انرژی بادی یا خورشیدی) در شبکه برق، از بین‌بردن ناترازی عرضه و تقاضا چالش‌برانگیز شده است. استفاده از ذخیره‌سازی انرژی برای از بین بردن این ناترازی رو به افزایش است. چهار گونه فناوری ذخیره انرژی برق وجود دارد: [[باتری]] (ذخیره‌سازی الکتروشیمیایی), ذخیره‌سازی شیمایی مانند [[هیدروژن]]، حرارتی یا مکانیکی (مانند [[نیروگاه تلمبه ذخیره‌ای]]).<ref>{{Cite book |url=https://energy.mit.edu/wp-content/uploads/2022/05/The-Future-of-Energy-Storage.pdf |title=The Future of Energy Storage |publisher=Massachusetts Institute of Technology |year=2022 |isbn=978-0-578-29263-2 |pages=xi-xvi}}</ref>

=== کاربردها ===
[[پرونده:Gluehlampe 01 KMJ.png|بندانگشتی|[[لامپ رشته‌ای]]، یکی از کاربردهای اولیه الکتریسیته که با گرمایی ژولی کار می‌کند: عبور [[جریان]] از [[مقاومت و رسانایی الکتریکی|مقاومت]] گرما تولید می‌کند.]]

الکتریسیته یک راه بسیار مناسب برای انتقال انرژی و استفاده از آن، متداول و رو به افزایش است.<ref dir=ltr>{{Citation|first=Matthew |last=Wald |title=Growing Use of Electricity Raises Questions on Supply |newspaper=The New York Times |url=https://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9C0CE6DD1F3AF932A15750C0A966958260 |date=21 March 1990 |accessdate=2007-12-09}}</ref> اختراع [[لامپ رشته‌ای]] در دهه ۱۸۷۰ سبب شد که [[نورپردازی]] به یکی از عمومی‌ترین کاربردهای توان الکتریکی تبدیل شود. اگرچه برق‌رسانی خطرات خاص خود را دارد، جایگزین کردن شعله‌های عریان چراغ نفتی با آن، به‌طور چشم‌گیری حوادث آتش‌سوزی در خانه‌ها و کارخانه‌ها را کاهش داد.<ref dir=ltr>{{Citation|first=Peter |last=d'Alroy Jones |title=The Consumer Society: A History of American Capitalism |page=211 |publisher=Penguin Books}}</ref> امکانات عمومی با هدف روبه رشد قرار دادن بازار نور پردازی، در بسیاری از شهرها برقرار شد.<ref dir=ltr>{{cite web |url=https://www.en-powered.com/blog/the-bumpy-road-to-energy-deregulation |title=The Bumpy Road to Energy Deregulation |publisher=EnPowered |date=2016-03-28 |access-date=7 ژوئن 2019 |archive-date=7 آوریل 2017 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170407145323/https://www.en-powered.com/blog/the-bumpy-road-to-energy-deregulation}}</ref>

از تأثیر [[گرمای ژولی]] در لامپ‌های رشته‌ای، استفاده‌های مستقیم بیشتری در [[گرمایش الکتریکی]] می‌شود. درحالی که پرکاربرد و قابل کنترل است، می‌تواند مفید نیز باشد، زیرا بیشتر تولید الکتریکی نیازمند تولید گرما در نیروگاه‌ها هستند.<ref dir=ltr>{{Citation|first=Charles and Penelope |last=ReVelle |title=The Global Environment: Securing a Sustainable Future |publisher=Jones & Bartlett |page=298 |year=1992 |isbn=0-86720-321-8}}</ref> تعدادی از کشورها مانند دانمارک، در زمینه محدود کردن و ممنوعیت استفاده از گرمایش الکتریکی در ساختمان‌های نوساز، قانون وضع کرده‌اند.<ref dir=ltr>{{Citation|last=Danish Ministry of Environment and Energy |work=Denmark's Second National Communication on Climate Change |title=F.2 The Heat Supply Act |url=http://glwww.mst.dk/udgiv/Publications/1997/87-7810-983-3/html/annexf.htm |accessdate=2007-12-09 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080108011443/http://glwww.mst.dk/udgiv/Publications/1997/87-7810-983-3/html/annexf.htm |archivedate=January 8, 2008}}</ref> با این وجود، الکتریسیته یک منبع انرژی پر کاربرد برای گرمایش و [[خنک‌سازی]]،<ref dir=ltr>{{Citation|first=Charles E. |last=Brown |title=Power resources |publisher=Springer |year=2002 |isbn=3-540-42634-5}}</ref> با [[تهویه مطبوع]]/[[پمپ حرارتی|پمپ‌های حرارتی]] است که بخش در حال توسعه‌ای برای تقاضای الکتریسیته به نظر می‌رسد و تأثیرات آن سبب شده است که صنعت برق به فکر تأمین این نیاز برآید.<ref>{{Citation
 |first1 = B.
 |last1 = Hojjati
 |first2 = S.
 |last2 = Battles
 |title = The Growth in Electricity Demand in U.S. Households, 1981–2001: Implications for Carbon Emissions
 |url = http://www.eia.doe.gov/emeu/efficiency/2005_USAEE.pdf
 |access-date = 2007-12-09
 |url-status = dead
 |archive-url = https://web.archive.org/web/20080216100857/http://www.eia.doe.gov/emeu/efficiency/2005_USAEE.pdf
 |archive-date = 2008-02-16
}}</ref><ref>{{Cite news |title=Demand for air conditioning is set to surge by 2050 |newspaper=The Economist |url=https://www.economist.com/graphic-detail/2021/08/10/demand-for-air-conditioning-is-set-to-surge-by-2050 |access-date=2023-03-13 |issn=0013-0613}}</ref> انتظار می‌رود که [[برق‌رسانی]] نقش عمده‌ای در [[کاهش تغییر اقلیم|کربن‌زدایی]] از بخش‌هایی که به سوزاندن مستقیم سوخت‌های فسیلی وابسته هستند، مانند حمل و نقل (با استفاده از [[وسیله نقلیه الکتریکی]]) و گرمایش (با استفاده از [[پمپ حرارتی|پمپ‌های حرارتی]]) ایفا کند.<ref>{{cite book |last1=Pathak |first1=M. |title=Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change |last2=Slade |first2=R. |last3=Shukla |first3=P.R. |last4=Skea |first4=J. |page=91 |chapter=Technical Summary |year=2023 |doi=10.1017/9781009157926.002 |isbn=978-1-00-915792-6 |display-authors=etal |chapter-url=https://ipcc.ch/report/ar6/wg3/downloads/report/IPCC_AR6_WGIII_TechnicalSummary.pdf}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Watson |first1=S.D. |last2=Crawley |first2=J. |last3=Lomas |first3=K.J. |last4=Buswell |first4=R.A. |date=2023 |title=Predicting future GB heat pump electricity demand |journal=Energy and Buildings |volume=286 |pages=112917 |doi=10.1016/j.enbuild.2023.112917 |s2cid=257067540 |issn=0378-7788|doi-access=free}}</ref>

اثر الکترومغناطیس به‌طور آشکار در [[موتور الکتریکی]] به کار می‌رود، که ابزاری مؤثر و پاک برای توان متحرک فراهم می‌آورد. یک موتور بی حرکت مانند [[وینچ]]، به راحتی مقداری نیرو فراهم می‌آورد، اما موتوری که با کاربرد برق حرکت می‌کند، مانند یک [[ماشین برقی]]، باید یا یک منبع توان مانند باتری را حمل کند یا جریان را از یک اتصال کشویی مانند یک [[شاخک برقرسان]] دریافت کند. همچنین از الکتریسیته برای تأمین سوخت [[حمل و نقل عمومی]] شامل اتوبوس‌ها و قطارهای برقی استفاده می‌شود.<ref dir=ltr>{{Citation|title=Public Transportation |newspaper=Alternative Energy News |date=2010-03-10 |url=http://www.alternative-energy-news.info/technology/transportation/public-transit/}}</ref>

یکی از اولین کاربردهای الکتریسیته، در [[مخابرات]] و [[تلگراف]] است که اولین بار در سال ۱۸۳۷ توسط [[ویلیام فوترگیل کوکه]] و [[چارلز ویتستون]] معرفی شد.<ref>{{Cite journal |last=Liffen |first=John |date=July 2010 |title=The Introduction of the Electric Telegraph in Britain, a Reappraisal of the Work of Cooke and Wheatstone |url=http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1179/175812110X12714133353911 |journal=The International Journal for the History of Engineering & Technology |language=en |volume=80 |issue=2 |pages=268–299 |doi=10.1179/175812110X12714133353911 |s2cid=110320981 |issn=1758-1206}}</ref> با ساخت [[اولین تلگراف بین‌قاره‌ای]] و پس از آن [[کابل تلگراف بین‌قاره‌ای]] در دهه ۱۸۶۰، الکتریسیته جهان را قادر ساخت تا در مدت چند ثانیه ارتباط برقرار کند.{{مدرک|date=سپتامبر ۲۰۱۹}} تکنولوژی [[فیبر نوری]] و [[ماهواره مخابراتی]] به‌طور مشترک بازار سیستم برقراری ارتباط را به دست گرفته‌اند، اما به نظر می‌رسد الکتریسیته بخش اساسی این فرایند باقی بماند.{{مدرک|date=سپتامبر ۲۰۱۹}}

وسایل الکترونیک از [[ترانزیستور]]، احتمالاً یکی از مهم‌ترین اختراعات قرن بیستم است.<ref dir=ltr>{{Citation|first=Dennis F. |last=Herrick |title=Media Management in the Age of Giants: Business Dynamics of Journalism |publisher=Blackwell Publishing |year=2003 |isbn=0-8138-1699-8}}</ref> یک [[مدار مجتمع]] مدرن می‌تواند شامل چند میلیارد ترانزیستور کوچک‌شده در چند سانتیمتر مربع باشد.<ref dir=ltr>{{Citation|first=Saswato R. |last=Das |title=The tiny, mighty transistor |newspaper=Los Angeles Times |date=2007-12-15 |url=http://www.latimes.com/news/opinion/la-oe-das15dec15,0,4782957.story?coll=la-opinion-rightrail}}</ref>

== برق و جهان طبیعی ==
=== اثرات فیزیولوژیکی ===
{{اصلی|شوک الکتریکی}}
اگر به [[بدن انسان]] ولتاژی اعمال شود، جریان الکتریکی از بافت‌های آن عبور می‌کند. با اینکه رابطهٔ بین این‌ها غیر خطی است، ولی با افزایش ولتاژ جریان عبوری نیز زیاد می‌شود.<ref name=tleis dir=ltr>{{Citation|first=Nasser |last=Tleis |title=Power System Modelling and Fault Analysis |publisher=Elsevier |year=2008 |pages=552–54 |isbn=978-0-7506-8074-5}}</ref> آستانهٔ درک انسان با توجه به فرکانس و مسیر عبوری جریان متغیر، ولی برای فرکانس اصلی (در آسیا ۶۰ هرتز) بین ۰٫۱ تا ۱ میلی‌آمپر متغیر است. با این وجود، یک جریان ضعیف در حد میکرو آمپر در شرایط مشخصی به عنوان [[الکترولرزه]] توسط بدن تشخیص داده می‌شود.<ref dir=ltr>{{Citation |first=Sverre |last=Grimnes |title=Bioimpedance and Bioelectricity Basic |publisher=Academic Press |year=2000 |pages=301–09 |isbn=0-12-303260-1}}</ref> اگر جریان خیلی قوی باشد موجب انقباض ماهیچه‌ها، [[تارلرزه]] قلب و [[سوختگی]] بافت می‌شود.<ref name=tleis/> هیچ مشخصه ظاهری برای یک جسم هادی حاوی الکتریسیته وجود ندارد در نتیجه برق یک خطر منحصربفرد است. دردی که شوک الکتریکی ایجاد می‌کند، می‌تواند شدید باشد و به همین دلیل، در دوران‌های مختلف از آن به‌عنوان یک روش برای [[شکنجه]] استفاده شده است.<ref>{{Citation
| first1 = J.H. | last1 = Lipschultz
| first2 = M.L.J.H. | last2 = Hilt
| title = Crime and Local Television News
| publisher = Lawrence Erlbaum Associates
| year = 2002
| page = 95
| isbn = 0-8058-3620-9}}</ref> به مرگی که ناشی از شوک الکتریکی باشد [[مرگ در اثر برق]] اطلاق می‌شود. در حال حاضر استفاده از این عبارت، جز در بعضی حوزه‌های قضایی، که در آن‌ها به معنی [[اعدام]] است، کاهش یافته است.<ref dir=ltr>{{Citation |first=J.H. |last=Lipschultz |first2=M.L.J.H. |last2=Hilt |title=Crime and Local Television News |publisher=Lawrence Erlbaum Associates |year=2002 |page=95 |isbn=0-8058-3620-9}}</ref>

=== پدیده‌های الکتریکی در طبیعت ===
[[پرونده:Electric-eel2.jpg|بندانگشتی|[[مارماهی الکتریکی]] با نام الکتروفروس الکتریکوس]]

الکتریسیته توسط انسان اختراع نشده است و در طبیعت به شکل‌های مختلف وجود دارد. یک نمود همیشگی آن [[آذرخش]] است. بسیاری از تعاملات آشنا در حد ماکروسکوپیک مانند حس [[لامسه]]، [[اصطکاک]] و [[پیوندهای شیمیایی]] ناشی از تعاملات بین میدان‌های الکتریکی در مقیاس اتمی هستند. تصور می‌شود که [[میدان مغناطیسی زمین]] توسط یک [[دینام طبیعی]] ناشی از جریانهای دوار در مرکز سیاره ایجاد شده است.<ref dir=ltr>{{Citation |first=Thérèse |last=Encrenaz |title=The Solar System |page=217 |publisher=Springer |isbn=3-540-00241-3 |year=2004}}</ref> کریستال‌های مشخصی مانند [[کوارتز]] و [[شکر]] زمانی که تحت فشار قرار می‌گیرند بین دو طرف خود اختلاف پتانسیل ایجاد می‌کنند.<ref name=crystallography dir=ltr>{{Citation |first=José |last=Lima-de-Faria |first2=Martin J. |last2=Buerger |title=Historical Atlas of Crystallography |journal=Zeitschrift für Kristallographie |volume=209 |issue=12 |page=67 |publisher=Springer |isbn=0-7923-0649-X |year=1990 |bibcode=1994ZK....209.1008P |doi=10.1524/zkri.1994.209.12.1008a}}</ref> این پدیده که [[اثر فشاربرقی]] نام دارد و از [[زبان یونانی|واژه یونانی]] piezein به معنی فشار گرفته شده است، در سال ۱۸۸۰ توسط [[پیر کوری]] و [[ژاکس کوری]] کشف شده است. این اثر، دوطرفه است یعنی اگر یک ماده پیزوالکتریک را در میدان الکتریکی قرار دهیم ابعاد آن به مقدار بسیار ناچیز تغییر می‌کند.<ref name=crystallography/>

بعضی از موجودات زنده مانند [[کوسه]]‌ها قادرند تغییرات میدان الکتریکی را حس کنند و به آن پاسخ دهند. این توانایی را [[دریافت الکتریسیته]] گویند.<ref name="Biodynamics dir=ltr">{{Citation |first=Vladimir & Tijana |last=Ivancevic |title=Natural Biodynamics |page=602 |publisher=World Scientific |year=2005 |isbn=981-256-534-5}}</ref> گونه‌های دیگری وجود دارند که قادرند برای شکار یا دفاع از خود ولتاژ ایجاد کنند. به این توانایی، [[پیدایش الکتروزیستی]] گویند.<ref name=Electroreception/> راسته [[برق‌ماهی‌سانان]]، که معروفترین آن‌ها [[مارماهی الکتریکی]] است، قادر است با ایجاد یک ولتاژ قوی توسط سلول‌های تغییریافتهٔ ماهیچه موسوم به [[الکتروسلول]]، طعمه خود را تشخیص دهد یا بی‌حس کنند.<ref name=Electroreception/><ref name=morris/> همهٔ حیوانات اطلاعات را در امتداد [[غشای سلولی]] توسط تپش‌های (پالس‌های) ولتاژ انتقال می‌دهند که به آن [[پتانسیل عمل]] می‌گویند. وظیفهٔ آن، شامل ایجاد ارتباط بین [[ماهیچه]]‌ها و [[یاخته‌های عصبی]] توسط [[دستگاه عصبی]] است.<ref name="neural science" dir=ltr>{{Citation |first=E. |last=Kandel |first2=J. |last2=Schwartz |first3=T. |last3=Jessell |title=Principles of Neural Science |pages=27–28 |year=2000 |publisher=McGraw-Hill Professional |isbn=0-8385-7701-6}}</ref> شوک الکتریکی این سیستم را تحریک می‌کند و موجب انقباض ماهیچه‌ها می‌شود.<ref dir=ltr>{{Citation |first=Paul |last=Davidovits |title=Physics in Biology and Medicine |pages=204–05 |year=2007 |publisher=Academic Press |isbn=978-0-12-369411-9}}</ref> پتانسیل عمل در بعضی گیاهان مسئول فعالیت‌های هماهنگی است.<ref name="neural science"/>

== درک فرهنگی ==
در سال ۱۸۵۰، [[ویلیام اوارت گلدستون]] از [[مایکل فارادی]] پرسید، چرا الکتریسیته ارزشمند است. فارادی پاسخ داد، «یک روز شما مالیات آن را خواهید پرداخت.»<ref name="The Conversation">{{Citation|last=Jackson|first=Mark|url=http://theconversation.com/theoretical-physics-like-sex-but-with-no-need-to-experiment-19409|title=Theoretical physics – like sex, but with no need to experiment|publisher=The Conversation|date=4 November 2013|access-date=26 March 2014|archive-date=4 April 2014|archive-url=https://web.archive.org/web/20140404034009/http://theconversation.com/theoretical-physics-like-sex-but-with-no-need-to-experiment-19409|url-status=live}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Polymenis |first1=Michael |title=Faraday on the fiscal benefits of science |journal=Nature |date=December 2010 |volume=468 |issue=7324 |page=634 |doi=10.1038/468634d |pmid=21124439 |s2cid=4420175 |language=en |issn=1476-4687|doi-access=free |bibcode=2010Natur.468..634P}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Heuer |first1=Rolf |title=One Day, Sir, You May Tax It |journal=CERN Bulletin |date=February 2011 |issue=7–08/2011 |url=https://cds.cern.ch/journal/CERNBulletin/2011/07/News%20Articles/1327614}}</ref> با این حال، طبق گفته سایت اسناپ «این حکایت را می‌توان در حد افسانه در نطر گرفت زیرا در هیچ یک از گزارش‌های فارادی یا معاصرانش (نامه‌ها، روزنامه‌ها یا بیوگرافی‌ها) ذکر نشده و تنها پس از مرگ فارادی به وجود آمده است.».<ref>{{cite web |last1=Mikkelson |first1=David |title=Michael Faraday 'Tax' Quote |url=https://www.snopes.com/fact-check/long-ago-and-faraday/ |website=Snopes |language=en |date=25 November 2000}}</ref>

در قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، حتی در [[جهان غرب|جهان صنعتی غرب]]، هنوز الکتریسیته به بخشی از زندگی روزمره مردم تبدیل نشده بود. [[فرهنگ مردمی]] زمان، اغلب آن را در قالب نیرویی اسرارآمیز و شبه جادویی به تصویر می‌کشید که قادر بود زندگی را نابود و مرده را زنده کند یا حتی قوانین طبیعت را به زانو درآورد.<ref name="Van Riper 69" dir=ltr>{{Citation |last=Van Riper |first=A. Bowdoin |title=Science in popular culture: a reference guide |publisher=[[گروه انتشاراتی گرینوود]] |location=Westport |year=2002 |pages=69 |isbn=0-313-31822-0}}</ref> این گرایش با آزمایش‌های [[لوییجی گالوانی]] در سال ۱۷۷۱ ایجاد شد که در آن پاهای قورباغه‌های مرده با به کار بردن [[الکتریسته حیوانات]] به حرکت درآمد. اندکی پس از کار گالوانی، «تجدید حیات» یا احیای مجدد افراد ظاهراً مرده یا غرق شده، در ادبیات پزشکی گزارش شد. این نتایج با [[مری شلی]] به هنگام انتشار [[فرانکنشتاین]] (۱۸۱۹)، مشهور شدند، اگرچه او واژهٔ تجدید حیات را به هیولا نسبت نداد. تجدید حیات هیولاها با استفاده از الکتریسیته، بعداها به موضوعی ترسناک در فیلم‌های ژانر وحشت تبدیل شد.

با افزایش آشنایی عمومی با الکتریسیته به عنوان نیروی حیاتی [[انقلاب صنعتی دوم]]، صاحبانش در نقش‌های مثبتی،<ref name="Van Riper 71" dir=ltr>Van Riper, op.cit. , p. 71.</ref> مانند کارکنان در «مرگ انگشت در پایان دست‌کش‌هایشان مانند قطعه قطعه کردن سیم‌های زندگی» در شعر [[پسران مارتا]] از [[رودیارد کیپلینگ]] در سال ۱۹۰۷ ظاهر شدند.<ref name="Van Riper 71"/> ماشین‌های دارای قدرت الکتریکی از تمام انواع، در داستان‌های ماجراجویانه‌ای چون داستان‌های [[ژول ورن]] و [[تام سویفت]] برجسته شدند.<ref name="Van Riper 71"/> اربابان الکتریسیته، چه تخیلی و چه واقعی، از جمله دانشمندانی چون [[چارلز آلگرنون پارسونز]]، و [[نیکولا تسلا]]، به عنوان جادوگران علم میان مردم مشهور شدند.<ref name="Van Riper 71"/>

با از بین رفتن تازگی الکتریسیته و تبدیل شدن به ابزاری واجب برای زندگی روزمره در نیمه دوم قرن بیستم، تنها زمانی نیازمند توجه به فرهنگ عامه می‌شد که جریان قطع می‌گشت. افرادی که جریان را برقرار می‌کنند، مانند قهرمانان بی‌نام و نشان آهنگ [[ویچیتا لینمان]] (۱۹۶۸)، اثر [[جیمی وب]]،<ref name="Van Riper 71"/> هنوز اغلب در هیبت قهرمانانه و جادوگرانه خودنمایی می‌نمایند.<ref name="Van Riper 71"/>

== جستارهای وابسته ==
* [[آثار فیزئولوژیک برق]]
* [[الکترونیک]]
* [[برق آبی]]
* [[برق شهری]]
* [[فهرست کشورها بر پایه تولید برق]]
* [[فهرست کشورها بر پایه تولید برق از منابع تجدیدپذیر]]

== پانویس ==
{{یادداشت‌ها}}
{{پانویس}}

== منابع ==
* {{Citation | last =هیرت | first =ولیام | title = تحلیل مهندسی برق | publisher = سازمان چاپ و انتشارات وزارت فرهنگ ایران | location = تهران | year =۱۳۸۵ | isbn = 9645801710}}

{{چپ‌چین}}
* {{Citation |first1=Mahmood |last1=Nahvi |first2=Edminister |last2=Joseph |title=Electric Circuits |year=1965 |publisher=McGraw-Hill |isbn=978-0-07-142241-3}}
* {{Citation |first=Percy |last=Hammond |title=Electromagnetism for Engineers |year=1981 |journal=Nature |publisher=Pergamon |isbn=0-08-022104-1 |bibcode=1951Natur.168....4G |volume=168 |pages=4 |doi=10.1038/168004b0 |issue=4262}}
* {{Citation |first=A. |last=Morely |first2=E. |last2=Hughes |title=Principles of Electricity |edition=5th |year=1994 |publisher=Longman |isbn=0-582-22874-3}}
* {{Citation |first=M.S. |last=Naidu |first2=V. |last2=Kamataru |title=High Voltage Engineering |publisher=Tata McGraw-Hill |year=1982 |isbn=0-07-451786-4}}
* {{Citation |first=James |last=Nilsson |first2=Susan |last2=Riedel |title=Electric Circuits |publisher=Prentice Hall |year=2007 |isbn=978-0-13-198925-2}}
* {{Citation |first=Walter C. |last=Patterson |title=Transforming Electricity: The Coming Generation of Change |year=1999 |publisher=Earthscan |isbn=1-85383-341-X}}
* Benjamin, P. (1898). [https://books.google.com/books?id=VLsKAAAAIAAJ A history of electricity (The intellectual rise in electricity) from antiquity to the days of Benjamin Franklin]. New York: J. Wiley & Sons.
{{پایان چپ‌چین}}

== پیوند به بیرون ==
{{Commonscat-inline|برق}}
{{ویکی‌گفتاورد}}
{{ویکی‌واژه}}
* [http://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/DC/DC_1.html ''مبانی مفاهیم برق''] فصلی از [http://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/DC/index.html ''درس‌هایی در مدارهای الکتریکی بخش اول جریان مستقیم''] کتاب و  [http://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/ دنباله‌ها] (به [[زبان انگلیسی]]).
* [https://books.google.com/books?id=n-MDAAAAMBAJ&pg=PA772&dq=Popular+Mechanics+1931+curtiss#v=onepage&q&f=true «صد سال برق»، مه ۱۹۳۱، مجله پاپیولر مکانیکس (به زبان انگلیسی)]
* [http://www.hometips.com/hyhw/electrical/electric.html نشان دادن نحوه عملکرد سیستم برق در منازل مسکونی آمریکا همراه با تصویر (به زبان انگلیسی)]
* [http://www.worldstandards.eu/electricity/plugs-and-sockets/ برق سراسر جهان (به زبان انگلیسی)]
* [http://amasci.com/miscon/elect.html پنداشت‌های نادرست از برق (به زبان انگلیسی)]
* [https://web.archive.org/web/20151201064159/http://www.micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/diode/index.html برق و مغناطیس (به زبان انگلیسی)]
* [http://steverose.com/Articles/UnderstandingBasicElectri.html دانستن برق و الکترونیک تنها در ۱۰ دقیقه (به زبان انگلیسی)]
* [http://water.worldbank.org/water/publications/water-electricity-and-poor-who-benefits-utility-subsidies/ گزارش بانک جهانی در مورد آب، برق و سود یارانه‌ها (به زبان انگلیسی)]

{{حالت‌های قطبش}}
{{انرژی}}
{{داده‌های کتابخانه‌ای}}

[[رده:الکتریسیته| ]]