Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Điện”

Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Không có tóm lược sửa đổi
hâh
Thẻ: Tẩy trống trang (hoặc lượng lớn nội dung) Soạn thảo trực quan
Dòng 3:
{{1000 bài cơ bản}}[[Tập tin:Lightning3.jpg|thumb|alt=Multiple lightning strikes on a city at night|[[Tia sét]] là một trong những hiện tượng ấn tượng của điện.]]
{{Điện từ học}}
<br />
'''Điện''' là tập hợp các hiện tượng vật lý đi kèm với sự có mặt và dịch chuyển của dòng [[điện tích]]. Trong các hiện tượng điện, các điện tích tạo ra [[trường điện từ]] mà trường này lại tác động đến các điện tích khác. Điện xuất hiện do một vài cơ chế vật lý cũng như biểu hiện ở:
* '''[[Điện tích]]''': một tính chất của các [[hạt hạ nguyên tử]], xác định lên [[tương tác điện từ]] giữa chúng. Vật chất mang điện tích sinh ra cũng như bị ảnh hưởng bởi trường điện từ.
* '''[[Dòng điện]]''': là sự di chuyển hay dòng các hạt điện tích, được đo bằng [[ampe]].
* '''[[Điện trường]]''' (xem [[điện tích]]): một trường hợp đơn giản của trường điện từ, tạo ra bởi một hạt điện tích ngay cả khi nó không chuyển động (hay không có [[dòng điện]]). Điện trường tác dụng [[lực]] lên các điện tích khác nằm lân cận. Khi điện tích chuyển động, nó còn tạo ra [[từ trường]].
* '''[[Điện thế]]''': khả năng của điện trường sinh [[công cơ học|công]] lên một hạt điện tích, được đo bằng [[vôn]].
* '''[[Nam châm điện]]''': dựa trên tính chất dòng điện sinh ra từ trường, và từ trường biến đổi sinh ra dòng điện cảm ứng.
 
Trong ngành [[kỹ thuật điện]], ứng dụng của điện chính yếu bao gồm:
* '''[[Điện lực|Điện năng]]''', với dòng điện là nguồn năng lượng cho các thiết bị;
* '''[[Điện tử học]]''' lĩnh vực nghiên cứu [[mạch điện]] với các [[linh kiện điện tử]] [[linh kiện điện tử chủ động|chủ động]] như [[đèn điện tử chân không]], [[tranzito]], [[điốt bán dẫn]] và [[mạch tích hợp]], chúng được liên kết với các linh kiện điện tử thụ động khác theo các công nghệ khác nhau.
 
Từ thời cổ đại người ta đã biết đến và nghiên cứu các hiện tượng điện, mặc dù lý thuyết về điện mới thực sự phát triển từ thế kỷ 17 và 18. Tuy thế, những ứng dụng của điện trong giai đoạn này vẫn còn ít cho đến cuối thế kỷ 19 với sự bùng nổ của ngành kỹ thuật điện đưa nó vào ứng dụng trong [[công nghiệp]] và sinh hoạt hàng ngày. Sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật và công nghệ điện đã làm thay đổi nền công nghiệp chạy bằng hơi nước trước đó cũng như thay đổi xã hội loài người. Tính linh hoạt của điện cho phép con người có thể ứng dụng nó vào vô số lĩnh vực như [[giao thông]], ứng dụng [[nhiệt]], [[đèn điện|chiếu sáng]], [[viễn thông]], và [[máy tính điện tử]]. Năng lượng điện ngày nay trở thành xương sống trong mọi công nghệ hiện đại.<ref>
{{Citation
| first = D.A. | last = Jones
| title = Electrical engineering: the backbone of society
| journal = Proceedings of the IEE: Science, Measurement and Technology
| pages = 1–10
| volume = 138
| issue = 1
| doi = 10.1049/ip-a-3.1991.0001
| year = 1991}}
</ref>
 
==Lịch sử==
[[Tập tin:Thales.jpg|thumb|phải|alt=A bust of a bearded man with dishevelled hair|upright|[[Thales]], được cho là người đầu tiên nghiên cứu các hiện tượng điện.]]
 
Một thời gian dài trước khi có kiến thức về điện, [[con người]] đã nhận thức được về những cú [[điện giật]] từ những con [[cá điện]]. Các văn liệu của người [[Ai Cập]] cổ đại có niên đại từ 2750 [[TCN]] đã đề cập đến các loài [[cá]] này với tên gọi "[[thiên lôi]] của sông [[Nin]]", và miêu tả chúng như là "kẻ bảo vệ" tất cả các loài cá khác. Cá điện được nhắc lại một ngàn năm sau bởi các [[nhà tự nhiên học]] và các thầy thuốc [[Hy Lạp]] cổ đại, [[La Mã]] và [[Ả Rập]].<ref>{{citation|title=Review: Electric Fish|first=Peter|last=Moller|journal=BioScience|volume=41|issue=11|date=December 1991|pages=794–6 [794]|doi=10.2307/1311732|jstor=1311732|publisher=American Institute of Biological Sciences|last2=Kramer|first2=Bernd}}</ref> Nhiều nhà văn cổ đại như [[Pliny the Elder]] và [[Scribonius Largus]], đã chứng thực tác dụng làm [[tê liệt]] của điện giật phát ra từ [[cá da trơn]] phát điện và [[cá đuối điện]], và biết rằng các cú giật này có thể truyền qua những [[vật dẫn điện]].<ref name=Electroreception>
{{citation
| first = Theodore H. | last = Bullock
| title = Electroreception
| pages = 5–7
| publisher = Springer
| year = 2005
| isbn = 0-387-23192-7}}
</ref> Các bệnh nhân bị bệnh [[gút]] hoặc [[đau đầu]] được chỉ định chạm vào cá điện để mong rằng các cú giật có thể chữa trị các bệnh cho họ.<ref name=morris>
{{citation
| first = Simon C. | last = Morris
| title = Life's Solution: Inevitable Humans in a Lonely Universe
| pages = 182–185
| publisher = Cambridge University Press
| year = 2003
| isbn = 0-521-82704-3}}</ref> Có lẽ cách tiếp cận gần nhầt và sớm nhất về phát hiện ra [[sét]] và điện từ bất kỳ nguồn khác được cho là đóng góp của người Ả Rập, vì trước [[thế kỷ 15]] họ đã có đề cập từ sét trong tiếng Ả Rập (''raad'') để chỉ các tia chớp.<ref name="EncyclopediaAmericana">''The Encyclopedia Americana; a library of universal knowledge'' (1918), [[New York]]: Encyclopedia Americana Corp</ref>
 
Các nền văn minh cổ đại quanh [[Địa Trung Hải]] đã biết một số vật, như miếng [[hổ phách]], khi chà xát với lông [[mèo]] có thể hút được những vật nhẹ như da động vật. [[Thales]] của [[Miletos]] đã thực hiện những khảo cứu về hiện tượng tĩnh điện vào khoảng năm 600 TCN, mà ông cho rằng gây [[ma sát]] lên thanh hổ phách làm sinh ra [[nam châm]], ngược lại với một số khoáng vật như [[magnetit]] mà không cần chà xát.<ref name=stewart>
{{Citation
| first = Joseph | last= Stewart
| title = Intermediate Electromagnetic Theory
| publisher = World Scientific
| year = 2001
| page = 50
| isbn = 981-02-4471-1}}
</ref><ref>
{{Citation
| first = Brian | last = Simpson
| title = Electrical Stimulation and the Relief of Pain
| publisher = Elsevier Health Sciences
| year = 2003
| pages = 6–7
| isbn =0-444-51258-6}}
</ref> Thales đã không đúng khi cho rằng lực hút là do hiệu ứng tương tự như nam châm, nhưng sau này khoa học đã chứng minh giữa [[từ học]] và [[điện học]] có mối liên hệ với nhau. Theo một lý thuyết gây tranh cãi, [[người Parthia]] đã có những hiểu biết về kỹ thuật [[mạ điện]], dựa trên một khám phá vào năm 1936 về khối [[pin Baghdad]] có đặc tính giống như [[pin Galvani]], mặc dù người ta không chắc liệu khối pin này có bản chất liên quan đến điện hay không.<ref>
{{Citation
| first = Arran | last = Frood
| title = Riddle of 'Baghdad's batteries'
| publisher = BBC
| date = ngày 27 tháng 2 năm 2003
| accessdate = ngày 16 tháng 2 năm 2008
| url = http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/2804257.stm}}
</ref>
[[Tập tin:Franklin-Benjamin-LOC.jpg|thumb|trái|upright|alt=A half-length portrait of a bald, somewhat portly man in a three-piece suit.|[[Benjamin Franklin]] thực hiện nhiều nghiên cứu về điện trong [[thế kỷ 18]], như được [[Joseph Priestley]] (1767) miêu tả trong cuốn ''History and Present Status of Electricity'', người đã có nhiều thư từ qua lại với Franklin.]]
 
Sự hiểu biết về điện vẫn chỉ là sự tò mò trí tuệ trong hàng nghìn năm cho đến tận giai đoạn 1600, khi nhà khoa học người Anh [[William Gilbert (nhà thiên văn học)|William Gilbert]] nghiên cứu chi tiết về điện học và từ học, với việc phân biệt hiệu ứng từ [[đá nam châm]] [[lodestone]] với hiệu ứng tĩnh điện từ [[hổ phách]] bị chà xát.<ref name=stewart/> Ông đưa ra thuật ngữ [[La Tinh]] mới ''electricus'' ("của hổ phách" hay "giống với hổ phách", xuất phát từ ''ήλεκτρον'' [''elektron''], tiếng Hy Lạp có nghĩa là "hổ phách") cho những vật có tính chất hút những vật nhỏ sau khi bị chà xát.<ref>
{{Citation
| first = Brian | last = Baigrie
| title = Electricity and Magnetism: A Historical Perspective
| publisher = Greenwood Press
| year = 2006
| pages = 7–8
| isbn = 0-313-33358-0}}
</ref> Từ này là nguồn gốc của [[tiếng Anh]] cho từ "electric" và "electricity", mà xuất hiện đầu tiên trong bản in ''Pseudodoxia Epidemica'' của [[Thomas Browne]] năm 1646.<ref>
{{Citation
| first = Gordon | last = Chalmers
| title = The Lodestone and the Understanding of Matter in Seventeenth Century England
| journal = Philosophy of Science
| year = 1937
| volume = 4
| issue = 1
| pages = 75–95
| doi = 10.1086/286445}}</ref>
 
Các nhà khoa học [[Otto von Guericke]], [[Robert Boyle]], [[Stephen Gray (scientist)|Stephen Gray]] và [[C. F. du Fay]] tiếp tục có những nghiên cứu sâu hơn về điện. Trong thế kỷ 18, [[Benjamin Franklin]] đã bán tài sản của mình để ông có thể thực hiện nhiều cuộc nghiên cứu về điện. Tháng 6 năm 1752, ông thực hiện một thí nghiệm nổi tiếng khi gắn một chìa khóa [[kim loại]] vào cuối dây bị ướt của một cái [[Diều (đồ chơi)|diều]] và thả nó vào trong một cơn [[bão]].<ref>
{{citation
| first = James | last = Srodes
| title = Franklin: The Essential Founding Father
| pages = 92–94
| year = 2002
| publisher = Regnery Publishing
| isbn = 0-89526-163-4}} Tuy không chắc chắn liệu Franklin có thực hiện thí nghiệm này một mình hay không, nhưng đa số đều tán thành thí nghiệm này thuộc về ý tưởng của ông.</ref> Mục đích của ông trong thí nghiệm này nhằm tìm ra sự liên hệ giữa hiện tượng sét và điện.<ref>{{Citation
| last = Uman
| first = Martin
| authorlink = Martin A. Uman
| title = All About Lightning
| publisher = Dover Publications
| year = 1987
| url = http://ira.usf.edu/CAM/exhibitions/1998_12_McCollum/supplemental_didactics/23.Uman1.pdf
|format=PDF| isbn = 0-486-25237-X}}</ref> Ông cũng giải thích một nghịch lý kỳ lạ vào thời đó của [[chai Leyden]] khi cho rằng nó là thiết bị lưu trữ lượng lớn các điện tích.
 
[[Tập tin:M Faraday Th Phillips oil 1842.jpg|172px|nhỏ|alt=Half-length portrait oil painting of a man in a dark suit |[[Michael Faraday]] thiết lập lên cơ sở của động cơ điện.]]
 
Năm 1791, [[Luigi Galvani]] công bố khám phá ra hiện tượng điện từ sinh học (bioelectromagnetics), chứng minh dòng điện là môi trường giúp cho các [[nơron|tế bào thần kinh]] truyền tín hiệu đến các cơ.<ref name=kirby>
{{citation
| first = Richard S. | last = Kirby
| title = Engineering in History
| pages = 331–333
| year = 1990
| publisher = Courier Dover Publications
| isbn = 0-486-26412-2}}
</ref> Đến năm 1800, [[Alessandro Volta]] phát minh ra [[pin Volta]], làm từ các tấm [[kẽm]] và [[đồng]] xếp đan xen nhau, mang lại cho các nhà khoa học một nguồn điện duy trì lâu hơn so với các nguồn tĩnh điện trước đó.<ref name=kirby/> Sự nhận ra của thuyết [[điện từ học]], trong đó thống nhất giữa các hiện tượng điện và từ, là nhờ các đóng góp của [[Hans Christian Ørsted]] và
[[André-Marie Ampère]] trong giai đoạn 1819-1820; [[Michael Faraday]] phát minh ra [[động cơ điện]] vào năm 1821, và [[Georg Ohm]] đã thực hiện phân tích bằng [[toán học]] về [[mạch điện]] vào năm 1827.<ref name=kirby/> Điện học và từ học (và cả [[ánh sáng]]) cuối cùng được [[James Clerk Maxwell]] thống nhất lại với nhau bằng lý thuyết ông miêu tả trong tác phẩm "[[On Physical Lines of Force]]" năm 1861 và 1862.<ref>Berkson, William (1974) [http://books.google.com/books?id=hMc9AAAAIAAJ&pg=PA148&dq=maxwell+on+physical+lines+of+force#v=onepage&q=maxwell%20on%20physical%20lines%20of%20force&f=false Fields of force: the development of a world view from Faraday to Einstein] p.148. Routledge, 1974</ref>
 
Trong khi đầu [[thế kỷ 19]] chứng kiến tiến trình phát triển nhanh chóng của khoa học về điện, thì cuối thế kỷ 19 đã mở ra sự thúc đẩy mạnh mẽ của [[kỹ thuật điện]]. Gắn với tên tuổi của các nhà nghiên cứu như [[Alexander Graham Bell]], [[Ottó Bláthy]], [[Thomas Edison]], [[Galileo Ferraris]], [[Oliver Heaviside]], [[Ányos Jedlik]], [[William Thomson]], [[Charles Algernon Parsons|Sir Charles Parsons]], [[Ernst Werner von Siemens]], [[Joseph Swan]], [[Nikola Tesla]] và [[George Westinghouse]], điện đã chuyển từ lý thuyết khoa học sang công cụ cơ bản cho nền văn minh hiện đại, mang đến [[Cách mạng công nghiệp lần thứ hai|Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai]].<ref>
{{Citation
| first = Dragana | last = Marković
| title = The Second Industrial Revolution
| url= http://www.b92.net/eng/special/tesla/life.php?nav_id=36502
| accessdate = ngày 9 tháng 12 năm 2007}}
</ref>
 
Năm 1887, [[Heinrich Hertz]]<ref name="SZY843-4">Sears, Francis W., Mark W. Zemansky and Hugh D. Young (1983), ''University Physics'', Sixth Edition, Addison-Wesley, pp. 843–4. ISBN 0-201-07195-9.</ref><ref name="Hertz1887">{{chú thích tạp chí | first=Heinrich|last= Hertz|title=''Ueber den Einfluss des ultravioletten Lichtes auf die electrische Entladung''|journal= [[Annalen der Physik]] |volume=267|issue=8|pages=S. 983–1000|year=1887|doi=10.1002/andp.18872670827|bibcode=1887AnP...267..983H}}</ref> phát hiện ra rằng khi chiếu [[tử ngoại|tia cực tím]] vào tấm [[điện cực]] sẽ dễ dàng tạo ra [[tia lửa điện|sự phóng tia điện]] (electric spark) từ nó. Năm 1905 [[Albert Einstein]] công bố một bài báo nhằm giải thích các kết quả thực nghiệm từ [[hiệu ứng quang điện]] do Hertz khám phá khi cho rằng [[năng lượng]] [[ánh sáng]] bị lượng tử hóa thành các gói rời rạc, và những gói này truyền năng lượng cho electron bật ra. Bài báo này là một trong những đột phát khai sinh ra lý thuyết cách mạng [[cơ học lượng tử]]. Einstein được trao [[Giải Nobel Vật lý]] năm 1921 cho "sự khám phá của ông về hiệu ứng quang điện cũng như những nghiên cứu nền tảng cho vật lý học".<ref>{{Chú thích web |tiêu đề=The Nobel Prize in Physics 1921 |nhà xuất bản=Nobel Foundation |url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1921/index.html |ngày truy cập = ngày 16 tháng 3 năm 2013}}</ref> Hiệu ứng quang điện là cơ sở cho sự hoạt động của [[pin Mặt Trời]], các [[CCD]] trong [[máy ánh kỹ thuật số]] và nhiều ứng dụng khác.
 
Thiết bị sử dụng vật liệu trạng thái [[rắn]] đầu tiên là thiết bị dò sợi râu [[mèo]] ("cat's whisker" detector), dùng để thu tín hiệu vô tuyến trong thập niên 1930. Sợi râu tiếp xúc nhẹ với một tinh thể rắn (như tinh thể [[germanium]]) nhằm phát hiện ra tín hiệu [[radio]] thông qua hiệu ứng mối nối tiếp xúc.<ref>[http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/solid+state "Solid state"], ''The Free Dictionary''</ref> Trong linh kiện [[chất rắn]], [[dòng điện]] bị hạn chế bởi các linh kiện [[bán dẫn]] và tổ hợp linh kiện nhằm bật tắt hay [[khuếch đại]] chúng. Dòng điện có thể biểu hiện dưới hai dạng: các [[electron]] mang điện âm, và các [[ion]] dương bị thiếu electron gọi là các [[lỗ trống electron]]. Các điện tích và lỗ trống này được giải thích theo ngôn ngữ của cơ học lượng tử, và chúng là cơ sở cho sự hoạt động của các [[chất bán dẫn]].<ref>John Sydney Blakemore, ''Solid state physics'', pp.1-3, Cambridge University Press, 1985 ISBN 0-521-31391-0.</ref><ref>Richard C. Jaeger, Travis N. Blalock, ''Microelectronic circuit design'', pp.46-47, McGraw-Hill Professional, 2003 ISBN 0-07-250503-6.</ref>
 
Thiết bị bán dẫn đi vào ứng dụng thực tế khi [[tranzitor]] được phát minh ra vào năm 1947. Nói chung [[mạch điện tử]] gồm các thiết bị bán dẫn như [[tranzitor]], [[chip]] [[vi xử lý]], và [[RAM]]. Một loại RAM đặc biệt là [[bộ nhớ flash]] được sử dụng trong các [[ổ USB flash]] và gần đây là [[SSD|ổ lưu trữ trạng thái rắn]] nhằm thay thế các đĩa từ quay trong các [[ổ đĩa cứng]]. Nghiên cứu thiết bị bán dẫn và thể rắn phát triển mạnh mẽ trong thập niên 1950 và 1960, khi công nghệ [[đèn điện tử chân không]] chuyển sang các [[điốt bán dẫn]], [[tranzitor]], [[mạch tích hợp]] (IC) và [[LED]].
 
==Các khái niệm==
 
===Điện tích===
:''Bài chính: [[Điện tích]]. Xem thêm: [[electron]], [[proton]], và [[ion]].''
 
Hiện tượng vật cho hay nhận điện tử trở thành Điện tích. Khi vật nhận điện tử trở thành điện tử âm. Khi vật cho điện tử trở thành điện tử dương
Điện tích là tính chất của những [[hạt hạ nguyên tử]], làm xuất hiện cũng như tương tác với [[tương tác điện từ|lực điện từ]], một trong bốn [[tương tác cơ bản]] của [[tự nhiên]]. Điện tích có nguồn gốc từ [[nguyên tử]], trong đó các [[electron]] và [[proton]] ở hạt nhân mang điện tích. Nó là [[đại lượng bảo toàn]], có nghĩa là tổng điện tích của một hệ cô lập luôn không đổi bất kể có sự thay đổi nào diễn ra trong hệ đó.<ref>
{{Citation
| first = James | last = Trefil
| title = The Nature of Science: An A–Z Guide to the Laws and Principles Governing Our Universe
| publisher = Houghton Mifflin Books
| page = 74
| year = 2003
| isbn = 0-618-31938-7}}
</ref> Trong hệ, điện tích có thể truyền giữa các vật, hoặc bởi tiếp xúc trực tiếp, hoặc bởi truyền qua vật trung gian, như sợi dây chẳng hạn.<ref name=duffin>
{{Citation
| first = W.J. | last = Duffin
| title = Electricity and Magnetism, 3rd edition
| publisher = McGraw-Hill
| pages = 2–5
| year = 1980
| isbn = 0-07-084111-X}}
</ref> Thuật ngữ [[tĩnh điện]] liên quan đến sự có mặt (hoặc 'mất cân bằng') điện tích của một vật thể, thường xảy ra khi vật liệu bị chà xát với nhau, dẫn đến truyền điện tích từ vật này sang vật kia.
 
[[Tập tin:Electroscope.svg|thumb|upright|alt=A clear glass dome has an external electrode which connects through the glass to a pair of gold leaves. A charged rod touches the external electrode and makes the leaves repel.|Điện tích cùng dấu trên lá vàng của điện nghiệm làm cho hai lá vàng đẩy nhau.]]
 
Sự có mặt của điện tích kéo theo xuất hiện lực điện từ: các điện tích tác dụng [[lực]] lên lẫn nhau, một hiệu ứng đã được biết tới từ thời cổ đại, mặc dù lúc đó người ta chưa hiểu bản chất của nó.<ref name=uniphysics>
{{Citation
| first = Francis | last = Sears, ''et al.''
| title = University Physics, Sixth Edition
| publisher = Addison Wesley
| page = 457
| year = 1982
| isbn = 0-201-07199-1}}
</ref> Một quả cầu nhẹ treo trên một sợi dây có thể được tích điện bằng cách dùng một thanh thủy tinh mang điện tích - sau khi chà vào áo - chạm vào quả cầu. Nếu một quả cầu khác giống với nó cũng được tích điện bằng cùng thanh [[thủy tinh]], kết quả là hai quả cầu sẽ đẩy nhau khi đưa lại gần nhau: các điện tích đã tác dụng lực lên mỗi quả cầu. Hai quả cầu được tích điện bởi cùng một mẫu hổ phách cũng đẩy nhau. Tuy nhiên, nếu một quả được tích điện từ một thanh thủy tinh, còn quả kia được tích điện từ mẫu hổ phách, thì khi đưa lại gần chúng sẽ hút nhau. Những hiện tượng này đã được khảo cứu từ cuối thế kỷ 18 bởi [[Charles-Augustin de Coulomb]], người đã khám phá ra các điện tích tác dụng theo hai cách khác nhau: ''các vật tích điện cùng dấu sẽ đẩy nhau và các vật tích điện trái dấu sẽ hút nhau''.<ref name=uniphysics/>
 
Độ lớn của lực điện từ, cho dù là lực đẩy hay lực hút, sẽ tuân theo [[định luật Coulomb]], lực bằng tích của độ lớn điện tích chia cho [[bình phương]] khoảng cách giữa chúng.<ref>"The repulsive force between two small spheres charged with the same type of electricity is inversely proportional to the square of the distance between the centres of the two spheres." Charles-Augustin de Coulomb, ''Histoire de l'Academie Royal des Sciences'', Paris 1785.</ref><ref>
{{Citation
| first = W.J. | last = Duffin
| title = Electricity and Magnetism, 3rd edition
| publisher = McGraw-Hill
| page = 35
| year = 1980
| isbn = 0-07-084111-X}}
</ref> Lực điện từ rất mạnh, chỉ xếp sau [[tương tác mạnh]],<ref>
{{citation
| last = National Research Council
| title = Physics Through the 1990s
| pages = 215–216
| year = 1998
| publisher = National Academies Press
| isbn = 0-309-03576-7}}
</ref> nhưng có phạm vi tác dụng tới vô hạn trên lý thuyết.<ref name=Umashankar>
{{citation
| first = Korada | last = Umashankar
| title = Introduction to Engineering Electromagnetic Fields
| pages = 77–79
| year = 1989
| publisher = World Scientific
| isbn = 9971-5-0921-0}}
</ref> Khi so sánh với lực yếu nhất là [[lực hấp dẫn]], lực điện từ đẩy hai electron với độ lớn gấp 10<sup>42</sup> lần so với lực hấp dẫn hút giữa chúng ở cùng 1 khoảng cách.<ref name=hawking>
{{Citation
| first = Stephen | last = Hawking
| title = A Brief History of Time
| publisher = Bantam Press
| page = 77
| year = 1988
| isbn = 0-553-17521-1}}</ref>
 
Các electron và proton mang điện tích trái dấu, lần lượt là điện tích âm và điện tích dương. [[Benjamin Franklin]] là người đầu tiên đã quy ước ra điện tích âm và điện tích dương cho các vật mà ông thí nghiệm.<ref>
{{Citation
| first = Jonathan | last = Shectman
| title = Groundbreaking Scientific Experiments, Inventions, and Discoveries of the 18th Century
| publisher = Greenwood Press
| pages = 87–91
| year = 2003
| isbn = 0-313-32015-2}}
</ref> Lượng điện tích trên mỗi vật hay hạt được ký hiệu là ''Q'' có đơn vị đo bằng [[coulomb]];<ref>
{{Citation
| first = Tyson | last = Sewell
| title = The Elements of Electrical Engineering
| publisher = Lockwood
| page = 18
| year = 1902}}. Ký hiệu ''Q'' có nguồn gốc từ 'quantity of electricity' (lượng điện), và thuật ngữ 'điện' ngày nay được biểu diễn một cách thông dụng hơn là 'điện tích' (charge).</ref> mỗi electron mang lượng điện tích như nhau và bằng −1,6022×10<sup>−19</sup>&nbsp;[[coulomb]]. Proton có cùng giá trị điện tích như vậy nhưng trái dấu, và bằng +1,6022×10<sup>−19</sup>&nbsp; coulomb. Điện tích là thuộc tính không chỉ ở [[vật chất]], mà còn ở [[phản vật chất]], mỗi [[phản hạt]] mang cùng giá trị điện tích nhưng trái dấu so với hạt tương ứng của nó.<ref>
{{Citation
| first = Frank | last = Close
| title = The New Cosmic Onion: Quarks and the Nature of the Universe
| publisher = CRC Press
| page = 51
| year = 2007
| isbn = 1-58488-798-2}}
</ref>
 
Có một số dụng cụ để đo điện tích, như ban đầu các nhà khoa học sử dụng [[điện nghiệm]] lá vàng, mà vẫn còn sử dụng trong các trường học ngày nay, và đã được thay thế bằng các điện kế điện tử chính xác hơn.<ref name=duffin/>
 
===Dòng điện===
{{chính|Dòng điện}}
 
Dòng điện xuất hiện khi có sự di chuyển của các điện tích, với cường độ của dòng điện được đo bằng [[ampere]]. Dòng điện có thể chứa bất kỳ loại điện tích di chuyển nào, mà thường gặp đó là electron, nhưng bất kỳ điện tích nào chuyển động cũng tạo nên dòng điện.
 
Vì lý do quy ước trong lịch sử, chiều dương của dòng điện được định nghĩa có cùng chiều với hướng di chuyển của các điện tích dương chứa trong nó, hoặc là hướng truyền từ phần cực dương trong mạch sang phần cực âm. Dòng điện định nghĩa theo cách này gọi là [[dòng điện quy ước]]. Trong các [[mạch điện tử]], chiều dương của dòng điện là chiều ngược với hướng chuyển động của các electron trong mạch.<ref>
{{Citation
| first = Robert | last = Ward
| title = Introduction to Electrical Engineering
| publisher = Prentice-Hall
| page = 18
| year = 1960}}
</ref> Tuy vậy phụ thuộc vào từng điều kiện, dòng điện có thể gồm dòng các hạt điện tích chạy theo một trong hai hướng, hay thậm chí cả hai hướng cùng một lúc. Quy ước chiều dương, chiều âm chỉ là cho đơn giản hóa trong các trường hợp.
 
[[Tập tin:Lichtbogen 3000 Volt.jpg|thumb|trái|alt=Two metal wires form an inverted V shape. A blindingly bright orange-white electric arc flows between their tips.|[[Hồ quang điện]] là một trong những biểu hiện của dòng điện năng lượng cao.]]
[[điện trở suất|Sự dẫn điện]] là quá trình dòng điện truyền qua một vật liệu hay môi trường, và bản chất của nó thay đổi theo loại hạt điện tích và môi trường dòng điện truyền qua. Ví dụ của sự truyền điện bao gồm sự dẫn diện trong kim loại, khi các electron chạy trong [[chất dẫn điện|chất dẫn]] như [[kim loại]], và quá trình [[điện phân]], khi các [[ion]] chạy trong chất lỏng, hoặc sự xuất hiện [[plasma]] như trong tia lửa điện. Trong khi các hạt tự chúng có thể di chuyển rất nhanh, đôi khi [[vận tốc trôi]] (drift velocity) trung bình chỉ bằng vài phần của 1 milimét trên giây,<ref name=duffin17>
{{Citation
| first = W.J. | last = Duffin
| title = Electricity and Magnetism, 3rd edition
| publisher = McGraw-Hill
| page = 17
| year = 1980
| isbn = 0-07-084111-X}}
</ref> trong khi [[điện trường]] phát sinh từ các hạt điện tích lan truyền với vận tốc xấp xỉ [[tốc độ ánh sáng]], cho phép tín hiệu điện truyền một cách nhanh chóng qua sợi dây.<ref>
{{Citation
| first = L. | last = Solymar
| title = Lectures on electromagnetic theory
| publisher = Oxford University Press
| page = 140
| year = 1984
| isbn = 0-19-856169-5}}
</ref>
 
Dòng điện gây ra một vài hiệu ứng quan sát được, mà về mặt lịch sử thông qua các hiệu ứng này mà các nhà khoa học có thể biết đến sự có mặt của nó và nghiên cứu nó. Năm 1800, [[William Nicholson (nhà hóa học)|Nicholson]] và [[Anthony Carlisle|Carlisle]] khám phá ra sự phân ly của nước khi cho dòng điện xuất phát từ pin vônta chạy qua, quá trình này đã dẫn tới sự phát hiện ra quá trình điện phân. Công trình của họ đã được [[Michael Faraday]] mở rộng nghiên cứu vào năm 1833.<ref name=duffin23>
{{Citation
| first = W.J. | last = Duffin
| title = Electricity and Magnetism, 3rd edition
| publisher = McGraw-Hill
| pages = 23–24
| year = 1980
| isbn = 0-07-084111-X}}
</ref> Dòng điện chạy qua [[điện trở]] sẽ làm nóng cục bộ vật đó lên, một hiệu ứng được [[James Prescott Joule]] nghiên cứu và mô tả bằng toán học vào năm 1840.<ref name=duffin23/> Một trong những khám phá quan trọng nhất, xảy ra trong tình huống bất ngờ vào năm 1820, khi [[Hans Christian Ørsted]] đang chuẩn bị bài giảng, ông đã thấy sợi dây điện làm chuyển động kim la bàn đặt gần nó.<ref name=berkson>
{{Citation
| first = William | last = Berkson
| title = Fields of Force: The Development of a World View from Faraday to Einstein
| publisher = Routledge
| page = 370
| year = 1974
| isbn = 0-7100-7626-6}} Accounts differ as to whether this was before, during, or after a lecture.</ref> Ông khai phá ra ngành [[điện từ học]] với phát hiện về mối liên hệ mật thiết giữa từ học và điện học. Ngoài ra, các sóng điện từ phát ra từ hồ quang điện là đủ lớn để gây ra sự giao thoa sóng điện từ, và có thể làm ảnh hưởng đến sự hoạt động của các thiết bị đặt gần đó.<ref>{{Chú thích web | tiêu đề = Lab Note #105 ''EMI Reduction - Unsuppressed vs. Suppressed'' | tác giả 1= | nhà xuất bản = Arc Suppression Technologies | ngày tháng = April 2011 | url = http://www.arcsuppressiontechnologies.com/arc-suppression-facts/lab-app-notes/| ngày truy cập = ngày 7 tháng 3 năm 2012}}</ref>
 
Trong kỹ thuật công nghiệp hoặc ứng dụng đời sống hàng ngày, dòng điện thường được miêu tả bằng [[dòng điện một chiều]] (DC) hoặc [[dòng điện xoay chiều]] (AC). Những thuật ngữ này liên quan đến tính chất biến đổi của dòng điện theo thời gian. Dòng điện một chiều, tạo ra từ [[pin (điện học)|pin]] và cung cấp năng lượng cho đa số các thiết bị điện tử, là dòng đơn hướng, với hướng truyền từ cực dương của mạch điện sang cực âm của mạch đó.<ref name=bird>
{{citation
| first = John | last = Bird
| title = Electrical and Electronic Principles and Technology, 3rd edition
| page = 11
| publisher = Newnes
| year = 2007
| isbn = 978-0080890562}}
</ref> Nếu, và trong đa số các trường hợp, dòng này chứa các electron, thì các electron sẽ di chuyển theo hướng ngược lại. Dòng điện xoay chiều là dòng có chiều dòng điện đảo liên tục tuần hoàn tương tự như [[sóng sin]].<ref name=bird2>
{{citation
| first = John | last = Bird
| title = Electrical and Electronic Principles and Technology, 3rd edition
| pages = 206–207
| publisher = Newnes
| year = 2007
| isbn = 978-0080890562}}
</ref> Do vậy dòng xoay chiều di chuyển tới lui trong dây dẫn mà các hạt điện tích không hề di chuyển được một quãng đường nào theo thời gian. Giá trị trung bình theo thời gian của dòng điện xoay chiều là bằng không, nhưng nó mang năng lượng truyền đi theo một hướng, và sau đó là ngược lại. Dòng xoay chiều bị ảnh hưởng bởi các tính chất điện mà không xuất hiện hay xảy ra ở dòng điện một chiều trong [[trạng thái dừng]], như [[độ tự cảm]] và [[điện dung]].<ref name=bird3>
{{citation
| first = John | last = Bird
| title = Electrical and Electronic Principles and Technology, 3rd edition
| pages = 223–225
| publisher = Newnes
| year = 2007
| isbn = 978-0080890562}}
</ref> Những tính chất này trở lên quan trọng đối với mạch điện khi nó ở trạng thái [[đáp ứng nhất thời]], như lần đầu tiên được nạp năng lượng hay bật công tắc.
 
===Điện trường===
{{chính|Điện trường}}
[[Michael Faraday]] là người đầu tiên nêu ra khái niệm điện trường. Vật thể mang điện sẽ tạo ra trong không gian xung quanh nó một điện trường, và làm tác động lực lên những vật thể mang điện khác nằm trong trường này. Điện trường tác dụng giữa hai điện tích theo cách tương tự như trường hấp dẫn tác dụng giữa hai [[khối lượng]]: chúng được coi là có tầm tác dụng xa vô hạn và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai vật.<ref name=Umashankar/> Tuy nhiên có một sự khác biệt quan trọng giữa hai trường này. Trường hấp dẫn luôn luôn hút mọi vật về phía nhau, trong khi điện trường có thể tác dụng lực đẩy hoặc lực hút lên các điện tích, tùy thuộc vào điện tích đó là dương hay âm. Do những vật thể lớn như các [[hành tinh]] nói chung về tổng thể trung hòa về điện, do đó điện trường của nó ở khoảng cách lớn coi như bằng 0. Do đó trường hấp dẫn thống trị ở thang khoảng cách lớn trong vũ trụ, mặc dù nó là tương tác yếu nhất trong các tương tác cơ bản.<ref name=hawking/>
 
[[Hình:VFPt image charge plane horizontal.svg|thumb|Các đường sức trường đi ra khỏi điện tích dương.]]
 
Điện trường nói chung biến đổi trong không gian,<ref>Hầu hết điện trường đều biến đổi trong không gian. Có một ngoại lệ đó là điện trường xung quanh một mặt phẳng dẫn điện có diện tích rộng vô hạn, và điện trường nó tạo ra được coi là đều.</ref> và cường độ của nó tại một điểm bất kỳ được định nghĩa là lực (trên đơn vị điện tích) tác dụng lên một vật đứng yên có điện tích không đáng kể đặt tại điểm đó.<ref name=uniphysics_469>
{{Citation
| first = Francis | last = Sears, ''et al.''
| title = University Physics, Sixth Edition
| publisher = Addison Wesley
| pages = 469–470
| year = 1982
| isbn = 0-201-07199-1}}
</ref> Khái niệm điện tích điểm, theo đó vật mang điện tích đủ nhỏ để điện trường tạo ra bởi điện tích điểm không gây ảnh hưởng đến điện trường khảo sát và nó phải đứng yên để tránh khỏi hiệu ứng sinh ra [[từ trường]]. Khi điện trường được định nghĩa theo phương pháp [[lực]], mà lực là một đại lượng [[vectơ]], do vậy điện trường là một [[trường vectơ]] có độ lớn và hướng.<ref name=uniphysics_469/>
 
Nhánh nghiên cứu điện trường tạo ra từ điện tích đứng yên gọi là [[tĩnh điện học]]. Trường tĩnh điện có thể được minh họa bằng tập hợp những đường cong liên tục tưởng tượng mà hướng tại một điểm bất kỳ trên đường cong chính là hướng của điện trường tại điểm đó. Khái niệm này bắt nguồn từ Faraday,<ref name="elec_princ_p73">
{{citation
| last = Morely & Hughes
| title = Principles of Electricity, Fifth edition
| page = 73
| isbn = 0-582-42629-4}}</ref> mà thuật ngữ "các đường sức" đôi khi vẫn còn được sử dụng. Các đường sức trường là quỹ đạo của một hạt điện tích điểm mà nó buộc phải chuyển động theo trong điện trường; tuy vậy các đường sức không tồn tại thực tế mà chỉ là khái niệm để cho dễ hình dung, và trường thấm vào mọi khoảng không gian giữa những đường sức này.<ref name="elec_princ_p73"/> Các đường sức có một số đặc điểm quan trọng: chúng bắt đầu từ điện tích dương và kết thúc tại điện tích âm; thứ hai chúng phải đi vào bất kỳ một vật dẫn nào dưới một [[góc vuông]], và thứ ba chúng không bao giờ cắt nhau hoặc tạo thành một vòng kín.<ref>
{{Citation
| first = Francis | last = Sears, ''et al.''
| title = University Physics, Sixth Edition
| publisher = Addison Wesley
| page = 479
| year = 1982
| isbn = 0-201-07199-1}}
</ref>
 
Mọi điện tích sẽ tồn tại ở mặt phía ngoài của một vật rỗng. Do đó điện trường sẽ bằng không tại mọi điểm bên trong vật dẫn.<ref>
{{Citation
| first = W.J. | last = Duffin
| title = Electricity and Magnetism, 3rd edition
| publisher = McGraw-Hill
| page = 88
| year = 1980
| isbn = 0-07-084111-X}}
</ref> Đây chính là nguyên lý hoạt động của [[lồng Faraday]], một vỏ kim loại dẫn điện cho phép cô lập mọi thứ bên trong nó tránh khỏi ảnh hưởng của điện trường bên ngoài.
 
Các nguyên lý của tĩnh điện học là cơ sở quan trọng trong thiết kế các thiết bị [[điện áp cao]]. Có một ngưỡng giới hạn đối với cường độ điện trường mà một môi trường có thể chịu được. Vượt khỏi ngưỡng này, hiện tượng [[sự đánh thủng điện|đánh thủng điện]] xuất hiện và [[hồ quang điện]] gây ra các tia lửa giữa các phần tích điện. Ví dụ đối với không khí, hồ quang điện giữa những khoảng nhỏ với cường độ điện trường vượt hơn 30&nbsp;kV trên centimét. Trên những khoảng cách lớn hơn, cường độ trở lên nhỏ hơn, xuống còn 1&nbsp;kV trên centimét.<ref name=hv_eng>
{{Citation
| first = M.S.| last = Naidu
| first2 = V.| last2 = Kamataru
| title = High Voltage Engineering
| publisher = Tata McGraw-Hill
| page = 2
| year = 1982
| isbn = 0-07-451786-4}}
</ref> Hiện tượng này hay gặp trong tự nhiên nhất chính là [[tia sét]], khi các hạt điện tích bị tách ra trong các đám mây do sự dâng cao của cột khí, làm tăng điện trường trong không khí lớn hớn ngưỡng giới hạn mà nó có thể chịu được. Điện áp của các đám mây có tia sét có thể cao tới 100&nbsp;MV và năng lượng giải phóng tới 250&nbsp;kWh.<ref>
{{Citation
| first = M.S.| last = Naidu
| first2 = V.| last2 = Kamataru
| title = High Voltage Engineering
| publisher = Tata McGraw-Hill
| pages = 201–202
| year = 1982
| isbn = 0-07-451786-4}}
</ref>
 
Cường độ điện trường bị ảnh hưởng lớn bởi các vật dẫn điện gần nó, và nó đặc biệt mạnh khi nó bị buộc phải lượn theo những vật sắc nhọn. Nguyên lý này được ứng dụng trong các [[cột thu sét]], cột nhọn nhằm thu hút sét đánh về phía nó hơn là đánh xuống các công trình xây dựng mà nó bảo vệ.<ref>
{{Citation
| first = Teresa | last = Rickards
| title = Thesaurus of Physics
| publisher = HarperCollins
| page = 167
| year = 1985
| isbn = 0-06-015214-1}}
</ref>
 
===Điện thế===
:''Bài chính: [[Điện thế]]. Xem thêm: [[Hiệu điện thế]], [[Pin (điện học)]]
[[Tập tin:Panasonic-oxyride.jpg|thumb|alt=Two AA batteries each have a plus sign marked at one end.|Cặp [[pin AA]]. Dấu + và - lần lượt là cực dương và cực âm của pin.]]
 
Khái niệm điện thế liên hệ mật thiết với điện trường. Một điện tích điểm đật trong điện trường sẽ chịu một lực tác dụng, và cần [[công cơ học|công]] để di chuyển hạt từ vị trí này đến vị trí khác trong điện trường. Điện thế tại một điểm bất kỳ được định nghĩa bằng năng lượng cần thiết để đưa một hạt mang điện tích đơn vị từ xa vô tận đi chậm dần đến điểm đó. Đơn vị đo của điện thế thường bằng [[vôn]], và 1 vôn tại một điểm là điện thế mà công bằng 1 [[joule]] cần thiết để đưa điện tích điểm có giá trị 1 [[coulomb]] từ xa vô tận đến điểm đó.<ref name=uniphysics_494>
{{Citation
| first = Francis | last = Sears, ''et al.''
| title = University Physics, Sixth Edition
| publisher = Addison Wesley
| pages = 494–498
| year = 1982
| isbn = 0-201-07199-1}}
</ref> Định nghĩa chính thức này về điện thế trong thực tế lại có ít ứng dụng, và các nhà vật lý sử dụng khái niệm hữu ích hơn là [[hiệu điện thế]], là năng lượng cần thiết để di chuyển một điện tích đơn vị giữa hai điểm xác định trong điện trường. Điện trường có một tính chất đặc biệt đó là tính ''[[lực bảo toàn|bảo toàn]]'', có nghĩa là năng lượng để di chuyển hạt giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng không đổi bất kể quỹ đạo của hạt giữa hai điểm đó là như thế nào chăng nữa.<ref name=uniphysics_494/> Đơn vị vôn cũng được sử dụng cho khái niệm hiệu điện thế thường sử dụng trong thực tế.
 
Vì mục đích ứng dụng, sẽ có ích khi định nghĩa một điểm tham chiếu chung cho tính toán và so sánh điện thế. Trong khi điểm này có thể là ở xa vô hạn, một điểm tham chiếu ích lợi hơn đó là bề mặt [[Trái Đất]], mà được giả sử là có điện thế bằng nhau tại khắp mọi nơi. Điểm tham chiếu này do vậy mà có tên gọi [[tiếp địa]]. Các nhà vật lý giả sử bề mặt Trái Đất chứa vô hạn các điện tích âm và điện tích dương, và do đó nó không thể tích điện và xả điện thêm.<ref>
{{Citation
| first = Raymond A. | last = Serway
| title = Serway's College Physics
| publisher = Thomson Brooks
| page = 500
| year = 2006
| isbn = 0-534-99724-4}}
</ref>
 
Điện thế là một đại lượng [[vô hướng (vật lý học)|vô hướng]], có nghĩa là nó chỉ có độ lớn và không có hướng. Điều này tương tự như định nghĩa [[độ cao]]: giống như thả một vật rơi giữa hai độ cao trong trường hấp dẫn, do vậy một điện tích sẽ 'rơi' qua điện thế trong điện trường.<ref>
{{Citation
| first = Sue | last = Saeli
| title = Using Gravitational Analogies To Introduce Elementary Electrical Field Theory Concepts
| url = http://physicsed.buffalostate.edu/pubs/PHY690/Saeli2004GEModels/older/ElectricAnalogies1Nov.doc
| accessdate = ngày 9 tháng 12 năm 2007 | bibcode = 2007PhTea..45..104S
| last2 = MacIsaac
| first2 = Dan
| volume = 45
| year = 2007
| pages = 104
| journal = The Physics Teacher
| doi = 10.1119/1.2432088
| issue = 2}}
</ref> Giống như bình đồ với các [[đường đồng mức]] nối các điểm có cùng độ cao, tập hợp các đường nối các điểm có cùng điện thế (gọi là đường [[đẳng điện thế]]) có thể vẽ ra xung quanh một vật tĩnh điện. Các đường đẳng điện thế cắt vuông góc các đường sức điện trường. Chúng cũng phải song song với bề mặt của vật dẫn điện, nếu không điều này sẽ sinh ra một lực làm di chuyển các điện tích tới những vị trí không đều về điện thế.
 
Điện trường được định nghĩa một cách hình thức bằng lực tác dụng lên một đơn vị điện tích điểm, nhưng khái niệm điện thế đem lại cách định nghĩa điện trường tương đương và hữu ích hơn đó là: điện trường là [[gradien]] cục bộ của điện thế. Với đơn vị điện trường là vôn trên mét, hướng vectơ điện trường là hướng theo đường có độ dốc lớn nhất của điện thế, và nơi các đường đẳng thế nằm gần nhau nhất.<ref name=duffin60>
{{Citation
| first = W.J. | last = Duffin
| title = Electricity and Magnetism, 3rd edition
| publisher = McGraw-Hill
| page = 60
| year = 1980
| isbn = 0-07-084111-X}}
</ref>
 
===Nam châm điện===
{{chính|Nam châm điện}}
[[Tập tin:Electromagnetism.svg|thumb|trái|alt=A wire carries a current towards the reader. Concentric circles representing the magnetic field circle anticlockwise around the wire, as viewed by the reader.|Từ trường bao quanh dây dẫn điện.]]
 
Khám phá của Ørsted năm 1821 về [[từ trường]] tồn tại xung quanh mọi phía của một dây dẫn mang dòng điện cho thấy có một mối liên hệ trực tiếp giữa điện và từ. Hơn nữa, sự tương tác dường như khác so với lực hấp dẫn và lực tĩnh điện, hai lực được biết đến thời đó. Lực tác dụng lên kim la bàn không hướng vào hay ra xa dây dẫn điện, mà thay vào đó là tác dụng vuông góc với kim la bàn.<ref name="berkson">
{{Citation|first=William|last=Berkson|title=Fields of Force: The Development of a World View from Faraday to Einstein|publisher=Routledge|page=370|year=1974|isbn=0-7100-7626-6}} Accounts differ as to whether this was before, during, or after a lecture.</ref> Ørsted đã hiểu sai khi cho rằng điện tác dụng theo chiều xoay tròn. Lực cũng phụ thuộc vào hướng của dòng điện, nếu dòng điện đảo chiều, thì lực tác dụng cũng đảo ngược chiều.<ref>
{{Citation
| first = Silvanus P. | last = Thompson
Hàng 745 ⟶ 320:
| year = 2005
| isbn = 981-256-534-5}}
</ref> trong khi những loại khác có thể tự phát ra điện (electrogenic) dùng để săn mồi hoặc phòng vệ.<ref name="Electroreception">
{{citation|first=Theodore H.|last=Bullock|title=Electroreception|pages=5–7|publisher=Springer|year=2005|isbn=0-387-23192-7}}
</ref> [[Bộ Cá chình điện]], mà hay gặp là [[cá chình điện]], phát hiện hoặc phóng điện vào con mồi thông qua các tế bào cơ sửa đổi gọi là electrocytes.<ref name=Electroreception/><ref name="morris">
{{citation|first=Simon C.|last=Morris|title=Life's Solution: Inevitable Humans in a Lonely Universe|pages=182–185|publisher=Cambridge University Press|year=2003|isbn=0-521-82704-3}}</ref> Hệ thống thần kinh của mọi động vật truyền thông tin giữa các màng tế bào bằng xung điện gọi là thế tác động (action potential), với chức năng trong hệ thần kinh là giao tiếp giữa các [[nơron]] và [[cơ (sinh học)|cơ]].<ref name="neural science">
{{citation
| first = E. | last = Kandel