7-الکترومغناطیس
مبانی الکتروشیمی والکترودینامیک
توسعه ازباتری
اختراع باتری در سال 1800 برای اولین بار پیشرفت های اساسی در نظریه های جریان الکتریکی والکتروشیمی . هم علم و هم فناوری در نتیجه مستقیم به سرعت توسعه یافتند و باعث شد که برخی قرن نوزدهم را عصر برق بنامند .
توسعه باتری نتیجه تصادفی آزمایشات بیولوژیکی بود که توسطلوئیجی گالوانی . گالوانی، استاد آناتومی در آکادمی علوم بولونیا، به الکتریسیته در ماهی ها و سایر حیوانات علاقه مند بود. یک روز او متوجه شد که جرقه های الکتریکی از یک دستگاه الکترواستاتیک باعث انقباضات عضلانی در قورباغه تشریح شده ای شد که در همان نزدیکی خوابیده بود. در ابتدا گالوانی فرض کرد که این پدیده نتیجه الکتریسیته جوی است زیرا اثرات مشابهی را می توان در طول طوفان های رعد و برق مشاهده کرد . بعداً متوجه شد که هرگاه یک تکه فلز عضله و عصب قورباغه را به هم وصل کند، ماهیچه منقبض می شود. اگرچه گالوانی متوجه شد که برخی از فلزات در ایجاد این اثر مؤثرتر از سایر فلزات هستند، اما به اشتباه به این نتیجه رسید که این فلز مایعی را که او آن را با الکتریسیته حیوانی شناسایی می‌کند، از عصب به عضله منتقل می‌کند. مشاهدات گالوانی که در سال 1791 منتشر شد، بحث و گمان قابل توجهی را برانگیخت.
تصویری از «درباره الکتریسیته برانگیخته شده از تماس صرف مواد رسانا با انواع مختلف»، مقاله الساندرو ولتا که اختراع شمع مرطوب را در معاملات فلسفی انجمن سلطنتی ، 1800 اعلام می کند.(بیشتر)
الساندرو ولتا ، فیزیکدانی در دانشگاه پاویا، در حال مطالعه بود که چگونه الکتریسیته باعث تحریک حواس لامسه ، چشایی و بینایی می شود. وقتی ولتا یک سکه فلزی روی زبان خود و یک سکه دیگر از فلز دیگر را زیر زبان خود گذاشت و سطوح آنها را با سیم به هم وصل کرد، طعم سکه ها شور شد. مانند گالوانی، ولتا تا سال 1796 تصور می‌کرد که با الکتریسیته حیوانی کار می‌کند تا اینکه در سال 1796 متوجه شد که می‌تواند با جایگزین کردن یک تکه مقوای آغشته به آب نمک به جای زبانش، جریانی تولید کند . ولتا به درستی حدس زد که این اثر ناشی از تماس بین فلز و بدن مرطوب است. در حدود سال 1800 او چیزی را ساخت که امروزه به عنوان aشمع ولتایی متشکل از لایه‌هایی از نقره ، مقوای مرطوب و روی که به ترتیب تکرار شده و با فلزی متفاوت شروع و پایان می‌یابد. هنگامی که نقره و روی را با سیمی به هم وصل کرد ، الکتریسیته پیوسته در سیم جریان داشت. ولتا تأیید کرد که تأثیرات شمع او از هر نظر با الکتریسیته ساکن برابر است . در عرض 20 سال، گالوانیزم، همانطور که الکتریسیته تولید شده توسط یک واکنش شیمیایی نامیده می شد، به طور واضح با الکتریسیته ساکن مرتبط شد. مهمتر از آن، اختراع ولتا اولین منبع جریان الکتریکی پیوسته را فراهم کرد. این شکل ابتدایی باتری ولتاژ کمتری نسبت به شیشه لیدن تولید می‌کرد ، اما استفاده از آن آسان‌تر بود زیرا می‌توانست جریان ثابتی را تامین کند و نیازی به شارژ مجدد نداشت.
مشاجره گالوانی که به اشتباه فکر می کرد الکتریسیته از عصب حیوان منشأ می گیرد و ولتا که متوجه شد از فلز می آید، دانشمندان را به دو اردوگاه تقسیم کرد. گالوانی مورد حمایت قرار گرفتالکساندر فون هومبولت در آلمان، در حالی که ولتا توسط کولمب و دیگر فیزیکدانان فرانسوی حمایت می شد.
در عرض شش هفته پس از گزارش ولتا، دو دانشمند انگلیسی،ویلیام نیکلسون وآنتونی کارلایل از یک باتری شیمیایی برای کشف استفاده کردالکترولیز (فرآیندی که در آن جریان الکتریکی یک واکنش شیمیایی ایجاد می کند) و علم الکتروشیمی را آغاز می کند . این دو در آزمایش خود از یک شمع ولتایی برای آزادسازی هیدروژن و اکسیژن از آب استفاده کردند. هر انتهای شمع را به سیم های برنجی وصل کردند و دو سر سیم ها را در آب نمک قرار دادند . نمک آب را رسانا کرد. گاز هیدروژن در انتهای یک سیم انباشته شده است. انتهای سیم دیگر اکسید شده بود. نیکلسون و کارلایل کشف کردند که مقدار هیدروژن و اکسیژن آزاد شده توسط جریان متناسب با مقدار جریان مصرفی است. در سال 1809 شیمیدان انگلیسیهامفری دیوی از باتری قوی تری استفاده کرده بود تا برای اولین بار چندین فلز بسیار فعال - سدیم ، پتاسیم ، کلسیم ، استرانسیوم ، باریم و منیزیم - را از ترکیبات مایع آنها آزاد کند . فارادی که در آن زمان دستیار دیوی بود، الکترولیز را به صورت کمی مطالعه کرد و نشان داد که مقدار انرژی مورد نیاز برای جدا کردن یک گرم از یک ماده از ترکیب آن ارتباط نزدیکی باوزن اتمی ماده الکترولیز به روشی برای اندازه‌گیری جریان الکتریکی تبدیل شد و به مقدار باری که یک گرم وزن اتمی یک عنصر ساده را آزاد می‌کند، اکنونفارادی به افتخار او
زمانی که دانشمندان توانستند با باتری جریان تولید کنند، می توانستند جریان الکتریسیته را به صورت کمی مطالعه کنند. به دلیل باتری، فیزیکدان آلمانیگئورگ سیمون اهم به طور تجربی در سال 1827 توانست دقیقاً مشکلی را که کاوندیش تنها 50 سال قبل از آن می‌توانست به صورت کیفی بررسی کند - یعنی توانایی یک ماده برای رسانش الکتریسیته. نتیجه این کار -قانون اهم - توضیح می دهد که چگونه مقاومت در برابر جریان بار به نوع هادی و طول و قطر آن بستگی دارد. طبق فرمول اهم ، جریان جریان از طریق یک هادی با اختلاف پتانسیل یا ولتاژ نسبت مستقیم دارد و با مقاومت نسبت معکوس دارد - یعنی i = V / R . بنابراین، دوبرابر کردن طول سیم برق مقاومت آن را دو برابر می کند ، در حالی که دو برابر شدن سطح مقطع سیم، مقاومت را به نصف کاهش می دهد. قانون اهم احتمالاً پرکاربردترین معادله در طراحی الکتریکی است.