我们知道，一切物质基本单元都是原子，也就是由原子组成，而原子又是由原子核和核外电子组成。
从这个意义上来说，电子存在于一切物质中。但有些物质并不能够传输电流，比如木头、塑料等。这是为什么呢？
因为物质分为导电物质和不导电物质，也就是导体和非导体。
导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质，金属就是最常见的导体。这是因为金属原子最外层的价电子很容易挣脱原子核束缚，成为自由电子，这些自由电子在金属里面浓度很大，电导率就大。
金属和石墨中的自由电子浓度达到10^22个/cm³，因此电阻率很小，只有10^18Ω·m左右，电导率就很大。
因此，发电机及其电力传输导线并不是什么物质都能够做到的，只有金属石墨才能够担当此任。
金属里可以自由移动的带电粒子，称为载流子，在外电场的作用下，做定向移动，就会形成明显的电流。
“电”是一个很神奇的东西，人类对“电”的最早认识是闪电。
古代人们就对闪电充满了好奇，中国神话中就有雷公和电母的传说，对这种神秘巨大力量充满了敬畏。
古希腊和古印度、阿拉伯都对这种现象有一些研究，但都停留在文化层面。一直到1600年，英国女皇伊丽莎白的皇家医生威廉·吉尔伯特，才把“电”纳入了科学研究的轨道，开始进行了一些电磁方面的初步探索。他留下的《论磁石》一书，被认为是最早涉及电磁理论的科学著作。
1752年，本杰明·富兰克林就通过风筝引雷电，证明了闪电是电的一种现象，后来他又发现了电荷守恒定律。电磁研究正式走上了科学轨道。
后来又有许多科学家发现了电的一些特性，如库仑定律、伏打电堆（伏特）、安培等等，这些发现都是以科学家的名字命名，一直沿用至今。
1831年，英国物理学家、化学家迈克尔·法拉第发现了磁与电之间相互联系和转化关系，磁场的变化会生成电场，发现了电磁感应和感应电流。
这位仅上过小学，通过刻苦自学成才的伟大科学家，取得了电力场理论的关键性突破，从而改变了世界，让人类从黑暗中走向光明。
1865年，伟大的科学家詹姆斯·麦克斯韦在继承法拉第研究的基础上，将电磁学加以整合，提出了麦克斯韦方程组，推导出电磁波方程，其计算出来的电磁波速度与光速相等，因此大胆预测光波就是电磁波。
麦克斯韦将电学、磁学与光学统合成一种理论，从此光电的研究蓬勃发展起来，一大批科学家的发现和发明，让整个世界文明走向完全改变。
