專題路線 · 7個精選節點
從電流到電磁波：電磁學發展史
電流來源、偏轉的磁針和線圈中短暫的電流，回答的是不同的實驗問題。讀這七個故事時，可以始終追問：實驗提供了什麼、改變了什麼，又測到了什麼？節點日期分別對應報告、著作或某次實驗，不代表一門學科恰好經過七步便已完成。
讓電流可以持續供給、被觀察和被測量
伏特1800年的報告介紹了一種能讓電流持續超過短促靜電放電的裝置。金屬片與浸液隔層交替堆疊，為進一步實驗提供了條件，但持續供電不等於電流永遠恆定。電堆也來自關於電的來源的爭論，伏特當時的解釋並不等同於今天完整的電化學解釋。把裝置與當時的解釋一起讀，才能看見一種工具已經有用、理論說明卻仍待修正的情況。
厄斯特實驗讓通電導線的磁作用變得可見：作出響應的是附近的磁針。歐姆研究的重點則是怎樣比較導線的導電行為，並把電路測量組織為數學關係。1827年節點指著作出版，此前已有實驗和論文。今天熟悉的電壓、電流和電阻關係仍需滿足一定條件，不能無條件用於任何元件。可觀察的磁效應與可計算的電路關係相互關聯，也各有需要解釋的對象。
從變化的磁條件走向能量測量與波動檢驗
法拉第感應環實驗的關鍵觀察出現在電池電路接通或斷開的時刻：另一個線圈中出現短暫電流。閱讀重點因此轉向磁條件的變化；把磁鐵靜止放在線圈旁，並不能持續供電。焦耳的研究帶來一個相關但不同的數量問題：機械功與加熱怎樣相互比較？1845年的槳輪實驗報告處在長期測量、改進和糾錯的過程中，能量觀念也由多位研究者沿不同路線共同推進。
馬克士威用數學場論把電、磁與光聯繫起來。這裡採用1865年，是論文正式刊出的年份；提交與宣讀發生在1864年，原文記號也不同於今天常見的四個向量方程。赫茲隨後透過波動現象提供了新的實驗支持。1888年節點處在從1886年開始的研究序列中，並不是第一次實驗的日期。場論、實驗檢驗和後來無線電的工程發展分別有各自的任務，電火花接收器尚不等於成熟的通訊系統。
這條路線的時間軸
1800年（電堆報告）
伏特電堆把短促放電變為持續電流
先看一種能讓持續電流實驗更可行的工具。留意早期電堆的侷限，以及伏特當時尚不完整的解釋。
1820年（實驗與報告）
厄斯特發現電流能使磁針偏轉
觀察磁針怎樣揭示附近電流的作用，再與法拉第後來測到的感應電流比較。兩種實驗的響應對象不同。
1827年（電路著作出版）
歐姆用數學關係組織電路實驗
看測量怎樣進入電路的數學關係。1827年指著作出版，現代公式仍有材料與條件上的適用範圍。
1831年8月29日（感應環試驗）
法拉第用線圈演示電磁感應
抓住接通、斷開時的短暫電流。1831年8月29日對應感應環實驗，移動磁鐵與旋轉圓盤等研究在隨後繼續展開。
1845年（早期槳輪實驗報告）
焦耳用攪拌實驗比較機械功與熱量
沿這條支線比較機械功與熱量的數量關係。1845年是長期研究中的早期報告，不能寫成一人一次實驗完成能量守恆。
1865年（電磁場論文出版）
馬克士威把電、磁與光放進場論
把實驗中的場觀念與數學傳播問題聯繫起來。區分1865年刊出、1864年宣讀，以及後來形成的向量記號。
1888年（波動實驗與論文）
赫茲用電火花裝置研究電磁波
看產生和檢測波動怎樣檢驗場論。將1888年的論文放回此前的實驗序列，也要與成熟無線電技術的形成分開。
帶著問題繼續讀
電流磁效應和電磁感應是一回事嗎？
厄斯特觀察的是磁針對附近電流的響應。法拉第研究的是磁條件改變時，另一個線圈中出現的短暫電流，包括電池電路接通與斷開的情形。分別找出實驗改變的條件和作出響應的對象，就能理解二者為什麼相關，卻不能互相替代。
馬克士威1865年的論文是否意味著電磁學和無線電技術已經完成？
這個年份標記論文發表，理論的整理和實驗檢驗仍在繼續。後來的研究者改寫了記號，赫茲也經過多年實驗研究波動性質，實際通訊還需要後續工程工作。讀理論、檢驗與應用時，應分別看它們解決的問題與所處階段。