1 Начальный этап изучения электрических и магнетических явлений.

Первые сведения об электрических и магнитных явлениях были известны уже в древности. Как правило, они были получены в результате хозяйственной деятельности человека, а также в результате случайных наблюдений. Так, древним ученым было известно свойство натертого янтаря притягивать легкие предметы (слово «электричество» происходит от греческого слова «электрон», что значит янтарь). Древние греки знали, что существует особый минерал - железная руда (магнитный железняк), способный притягивать железные предметы. А ки­тайцам давно было известно свойство куска магнитного железняка ориентироваться в определенном направлении относительно частей света, что было использовано для устройства компаса.

Свойство магнита объясняли в организмическом духе: магнит уподоблялся живому существу. Говорили, что он имеет душу, которая и обусловливает свойство притягивать железо. Однако следует отметить, что уже в то время на Дальнем Востоке и Индии, в Древней Греции начинали делаться первые попытки объяснить происходящие явления на основе представлений о мире, которые отличались от мифологических и религиозных воззрений. Так атомисты объясняли магнитные явления материалистически.

С развитием мореплавания, к XII в., все большее внимание начинает уделяться изучению магнитного поля Земли, а вместе с этим и магнитным явлениям вообще (уже Колумб понял важность знания магнитного склонения).

Таким образом, развитие первых представлений об электромагнетизме стимулирует практическая деятельность человека в различных сферах жизни, но до возникновения первых научных теорий было еще далеко.

Систематические исследования электрических и магнитных явлений были начаты в конце XVI в. Уильямом Гильбертом (1544 - 1603) и явились первым существенным шагом в этой области. Далее они были продолжены такими учеными как О. Герике, Р. Гук, И. Ньютон, Р. Бойль.

В 1600 г. в своей книге «О магните, магнитных телах и великом магните Земли» Гильберт описывает уже известные факты из области магнетизма. В ней говорится о том, что магнитные свойства присущи только магнитной руде, железу и стали; что магнит всегда имеет два полюса и что одноименные полюса отталкиваются, а разноименные - притягиваются; описывается явление магнитной индукции.

Также он высказал гипотезу о земном магнетизме (Земля - большой шарообразный магнит, полюса которого расположены возле географических полюсов).

Уильям Гильберт уделил внимание исследованию электрических явлений. Электрические свойства в отличие от магнитных присущи многим веществам (янтарю, алмазу, хрусталю, стеклу, сере и многим другим).

Именно Гильберту принадлежит термин «электричество» (от греческого названия янтаря). С помощью прибора «версор» - прототипа современных электроскопов - Гильберт, исследуя электрические свойства тел, разделил последние на электрические и неэлектрические. Он также показал, что электрические явления следует отличать от магнитных.

В сочинении Гильберта много интересных наблюдений, но много и фантастики в духе средневековой алхимии. Однако после исследований Гильберта в течение более ста лет в учении об электричестве и магнетизме было получено мало новых результатов.

В начале XVIII в. опыты с электричеством становятся распространенным развлечением. Этому способствует появление многочисленных приборов и книг по электричеству. Теперь исследованиями электричества занимаются не только ученые, но и любители, причем исследователям-дилетантам принадлежит немалая роль в быстром развитии этой области знаний.

Известно, что Людовик XV и его двор забавлялись, пропуская через цепь солдат разряд электричества.

В 1700 г. доктор Уолл впервые увидел (и почувствовал) электрическую искру от большого наэлектризованного куска янтаря, - она проскочила ему в палец.

Френсис Гауксби, демонстратор Лондонского королевского общества, в 1706 г. сконструировал первую стеклянную электрическую машину. Он же обнаружил отталкивание наэлектризованных предметов.

Член Лондонского королевского общества Стефан Грей (1666 - 1736) в 1729 г. открыл явление электропроводимости и обнаружил, что для сохранения электричества нужно изолировать тело. Именно Грей проводил опыты с электризацией человеческого тела: он наэлектризовал ребенка, подвесив его на шнурах из волос, а затем поставив на смоляной диск. Он же первым разделил все тела на проводники и непроводники электричества.

Французский естествоиспытатель Шарль Франсуа Дюфэ (1698 - 1739) в 1734 г. установил существование двух родов электричества. Он писал, что открыл принцип, «проливающий новый свет на электрическую материю. Этот принцип заключается в том, что существует два рода электричества, одно из которых я называю стеклянным электричеством, другое - смоляным электричеством. Первое имеет место в стекле, горном хрустале, драгоценных камнях, волосах, шерсти и во многих других телах. Второе - в янтаре, в камеди, шелке, нити, бумаге и в большом количестве других веществ. Характерным для этих двух электричеств является способность отталкивать и притягивать одно другое. Так, если тело обладает стеклянным электричеством, оно отталкивает тела, содержащие такое же электричество, и, наоборот, притягивает все то, что имеет смоляное электричество. Соответственно смоляное электричество отталкивает смоляное и притягивает стеклянное». То есть им были установлены два типа зарядов - положительные и отрицательные. Он впервые высказал мысль об электрической природе молнии и грома.