可以说，我们的生活离不开电。随着社会的不断发展，电对于人类的作用也越来越重要。电照亮了人类生活的另一片世界，高度发展的今天也越来越离不开电，电已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
第一节寻觅精灵——电的发现
从人类有意识之时，天空中的电闪雷鸣就引起了人类的思考和崇拜。雷电长时间被看做是神秘的力量，是神的意志。雷电引发的森林火灾是人类接触火、并开始吃熟食的开端。在漫长的人类生产实践活动中，人类一直在观察和研究雷电。对于雷电，目前虽然尚有某些奥秘还没有彻底揭示出来，但是通过人类长期的观察和研究，对雷电的成因、活动规律以及对其防范方法、措施等，都取得了不可估量的成就。这足以说明人类在不断认识自然、征服自然。
在我国，早在古代就有人开始观察和研究雷电现象了。在《南齐书》中有关于雷电的记述：“雷震会稽山阴恒山保护寺，刹上四破，电火烧塔下佛面，而窗户不易也。”意思是，强大的放电电流通过佛像的金属膜，金属被融化。由于窗户是木质的，仍然保持原样。
每每说起沈括，一定会谈到他的《梦溪笔谈》，该书对于雷电的描述较前者更为详尽：“内侍李舜举家，曾为暴雷所震。
其堂之西室，雷火自窗间出，赫然出檐。人以为堂屋已经焚烧，皆出避之。及雷止，共舍宛然。墙壁窗纸皆黔。有益木格，其中杂贮诸器，其漆器银者，银悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有益宝刀，极坚刚，就刀室中熔为汁，而室俨然。人必谓火当先焚草木，然后流金石。今乃金石皆铄，而草木无一毁者，非人情所测也？”其实，由于漆器、刀室这些东西是绝缘体，宝刀、银扣是导体，才会出现这一现象。此外，古人对雷电活动的规律也有一些认识，比之富兰克林发明避雷针的年代要早600多年。
西晋时期，张华的记述中说到梳子与丝绸摩擦起电引起的放电以及发声现象：“今人梳头，解着衣，有随梳解结，有光者，亦有诧声。”唐朝时期，有位叫段成式的人在黑暗中摩擦黑猫皮起电，是这样记述的：“猫黑者，暗中逆循其猫，即若火星。”
古人不仅研究与观察电，而且还在生活中有许多应用，例如摩擦起电。
宋代的张邦基在《墨庄漫录》中记载：孔雀毛扎成的翠羽扫帚可以吸引龙脑（就是可以制造香料的一种物质）。实际上，关于摩擦起电的应用记载在我国古代还有很多，在这里不一一列举了。
关于雷电的研究，放眼世界，就不禁会想到被西方国家誉为“雷电之父”的美国科学家-富兰克林，他耗费了自己毕生的精力从事雷电奥秘的探索和研究工作。
富兰克林冒着生命危险，用风筝进行了着名的“费城实验”，从而证实了他的观点-闪电就是一种放电现象。
1752年7月中的某一天，费城雷电交加，富兰克林把风筝放入空中，冒着极大的生命危险，把“天电”引入了莱顿瓶，成功地证实了闪电的特性。1753年，他在充分研究了“天电”的特性后，还进行了大量的实验，以此为基础发现了尖端放电这一现象。这一发现证明了人类在征服大自然的道路上迈出了具有重大意义的一步。1749年，富兰克林在以往研究的基础上发明了避雷针。从此，安装避雷针成为全世界一项重要的防雷措施，而一直沿用至今。
第二节精灵出世——什么是电
我们每天都在使用电器，那电是何方神圣呢？电是能的一种形式，包括负电和正电两类，它们分别由电子和质子组成，也可能由电子和正电子组成，通常以静电单位(如静电库仑)或电荷单位(如库仑)度量。我们可以从摩擦生电物体的吸引和排斥上观察到电的存在，在一些自然现象中(如闪电或北极光)也能观察到它，通常以电流的形式为人类所利用。
我们知道，电也是一种自然现象。电子和质子具有产生排斥和吸引力的属性。电场的作用是自然界四种基本相互作用之一。电或电荷有两种：我们把其中一种叫做正电，另一种叫做负电。通过实验，我们发现带电物体同性相斥，异性相吸，吸引或排斥力遵从库仑定律。
关于电，有这样的规定：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
在国际单位制中，电荷是以库仑为单位的。1库仑=1安培·秒。
也就是说，倘若导线中载有1安培的稳定电流，则在1秒内通过导线横截面积的电量为1库仑。
虽然库仑是电荷的单位，但并不是国际标准单位，而是国际标准导出的单位。1库仑=1安培·秒。一个电子所带负电荷量e＝1.6021892×10-19库仑，也就是说1库仑相当于6.24146×1018个电子所带的电荷总量。
第三节以静制动——随处存在的静电
在生活中，人们经常被“静电”袭击。在梳头时，头发经常会“飘”起来。在很早以前，人们就已经对静电现象有了初步认识，有许多关于静电的记载。早在公元前585年，古希腊哲学家塞利斯已经发现了摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体。我国晋朝时期，有关于摩擦起电引起放电现象的记载：“今人梳头，解着衣，有随梳解结，有光者，亦有诧声。”
1660年，马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机，他用硫黄制成形如地球仪的可转动物体，用干燥的手掌擦着干燥的球体使之停止以此方式获得静电。
英国医生威廉·吉尔伯特发现用一种金属制成一个指示器，这个指示器的另一端，移近一个轻轻摩擦过的琥珀或是一个光滑的摩擦过的宝石，这个指示器就会马上转动，他还发现逼近摩擦过的琥珀能够吸引轻小物体，而且其他物质像金刚石、水晶、硫黄、硬树脂、明矾等也有这种性质，他把这种性质称为电性。
第四节旋转的精灵成员-电子
你知道电子是谁最先发现的吗？1897年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。
电子是构成原子的基本粒子之一，质量极小，带负电，在原子中围绕原子核旋转。电子的直径是质子的1/1000，重量为质子的1/1836。电子通常排列在各个能量层上。当原子互相结合成为分子时，在最外层的电子便会由一原子移至另一原子或成为彼此共享的电子。
电子所带电荷为e=-1.6×10-19库仑，质量为9.10×10-31kg（0.51MeV/c2)。通常被表示为e-。电子的反粒子是正电子，它带有与电子相同的质量，自旋和等量的正电荷。
当电子脱离原子核束缚在其他原子中自由移动时，其产生的现象就是电流。
第五节有你有我-电流与电路
你知道什么是电流吗？电流是怎么产生的呢？在电源的作用下，带电微粒会发生定向移动，正电荷向电源负极移动、负电荷向电源正极移动。带电微粒的定向移动就是电流，一般以正电荷移动的方向为电流的正方向。电流的方向和大小不随时间变化的电流称为直流电，电流的大小和方向随时间作周期性变化的电流称为交流电。
通常情况下，我们把电流的大小称为电流强度，电流强度简称为电流。电流的常用单位是安培（A）或毫安（mA），就是1000mA=1A，即1000毫安＝1安。
而电流流经的路径就是我们所说的电路。在闭合电路中，实现电能的传递和转换。电路由电源、连接导线、开关电器、负载及其他辅助设备组成。电源是提供电能的设备，电源的功能是把非电能转换为电能，如电池把化学能转换为电能，发电机把机械能转换为电能，太阳能电池将太阳能转化为电能，核能将质量转化为能量等。在日常生活中，最常用的电源包括干电池、蓄电池、发电机等电源。在电路中消耗电能的设备我们叫做负载，其功能是把电能转变为其他形式的能量。
比如说电炉把电能转变为热能，电动机把电能转变为机械能等。照明器具、家用电器、机床等是最常见的负载。开关电器是负载的控制设备，如刀开关、断路器、电磁开关等都属于开关电器。
第六节异性相吸的电荷
早在远古时代，人们就已经以电荷来称呼电了。
古代人类很早就观察到“摩擦起电”现象，并认识到电有正负两种，同种相斥，异种相吸。
在当时，由于不明白电的本质，认为电是附着在物体上的，因而称其为“电荷”，并把显示出这种斥力或引力的物体称为带电体。有时也称带电体为“电荷”，如“自由电荷”。
其实电荷是物质、原子或电子等所带电的量。单位是库仑（符号为C），简称库。现在我们把“带电粒子”称为电荷，但电荷本身并不是“粒子”，只是我们常将它想象成粒子，这样可以更方便地描述电荷。所以，对于带电量多的电荷，我们称之为具有较多电荷，而电量的多寡决定了力场（库仑力）的大小。此外，根据电场作用力的方向性，电荷可分为正电荷与负电荷，电子则带有负电。根据库仑定律，带有同种电荷的物体互相排斥，带有异种电荷的物体互相吸引。
第七节风雨有阻的电阻器
电阻器是用于电路中限制电流、消耗能量和产生热量的电器中必不可少的元件。一般情况下，电阻器在电路中常被用作起动电阻、制动电阻、调节电阻、经济电阻、放电电阻、能耗电阻等。
起动电阻用来限制电动机的起动电流。起动过程结束，起动电阻就被短接。制动电阻是限制制动电流和吸收电动机脱开电网后残留的能量，以达到制动目的。调节电阻是用于电动机的速度和电压调节，在电路中处于长期工作的状态。
经济电阻串连接在电磁开关励磁线圈电路中，主要作用是降低线圈功率损耗。放电电阻是并联在励磁线圈上，在分断线圈电源时，励磁线圈储存的电磁能量以电流形式通过放电电阻并转变为热能，从而避免产生有害的过电压。能耗电阻主要负责当电力网络短路时，立即将能耗电阻与发电机并联起来，可提高电力系统的稳定性。
也许大家仅仅知道电阻材料中包括金属材料，其实电阻材料分为金属、液体及非金属固体材料3种。常用的金属电阻材料有铜镍合金、铜锰合金、镍铬合金、镍铬铁合金、铁铬铝合金和灰铸铁等。
对于液体电阻来说，一般以苏打溶液或盐水作为导电媒质。非金属固体电阻多用碳作为导电媒质。
第八节高低之分——电压
大家知道吗，水在管中之所以能流动，主要是因为有着高水位和低水位之间的差别而产生的一种压力，水才能从高处流向低处。比如我们使用的自来水，之所以能够一打开水门，就能从管中流出来，是因为自来水的贮水塔比地面高，或者是由于用水泵推动水产生压力差的缘故。电其实也是这个原理，电流之所以能够在导线中流动，也是因为在电流中有高电势能和低电势能之间的差别。这种差别叫电势差，也叫电压。
换句话说，在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压。
通常用字母U代表电压，电压的单位是伏特（volt），简称伏，用符号“V”来表示。高电压可以用千伏（kV）表示，低电压可以用毫伏（mV）表示，也可以用微伏(μv)表示。由此可见电压是产生电流的原因。
一般来说，电压可分为高电压与低电压。高电压和低电压的区别，是以火线的对地间的电压值为依据的。对地电压高于250伏的为高压。
对地电压小于250伏的为低压。
现实生活中，我们习惯上称380伏或500伏以上的电压为高压。220伏的为低压。其实这是一种对电压的误解，同时也是对电了解得不够。
打个比方，只要高于250伏，哪怕是1000、1万、10万伏的，只要对地电压高于250伏就是高压。像我们的家庭用电220伏是一种低压。工业常用的380伏电压其实也是一种低压。因为它是三根火线一根零线，火线对地电压是220伏，所以它也是低压。
第九节有“容”乃大——电容器
电容器，按照字面上的解释就是“装电的容器”，这样理解也未尝不可，电容器是一种容纳电荷的器件。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面，一般用字母C来表示。
由两端的极板和中间的绝缘电介质所构成，就是最简单的电容。
通电后，极板带电，形成电压（电势差），由于中间是绝缘体，所以不导电。不过，这种情况发生在没有超过电容器的临界电压（击穿电压）的前提条件下。
对于电容器而言，其基本功能是充电和放电。
使电容器带电（储存电荷和电能）的过程称为充电。
在这一过程中，电容器的两个极板总是一个极板带正电，另一个极板带等量的负电。电容器的一个极板与电源（如电池组）的正极连接，另一个极板与电源的负极连接，这样一来，两个极板就分别带上等量的异种电荷。充电后，电容器的两极板之间也就有了电场，在充电过程中，从电源获得的电能就会储存在电容器中。
使充电后的电容器失去电荷（释放电荷和电能）的过程称为放电。例如，用一根导线接通电容器的两极，两极的电荷互相中和，使电容器放出电荷和电能。放电后，电容器的两极板之间的电场随之消失，这时电能也就转化为其他形式的能。
