vignette|redresse|Lampe électrique à incandescence. L'histoire de l'électricité, en tant que processus d'étude et de compréhension, est amorcée au , s'appuie sur de très fortes avancées expérimentales depuis le , et sur une formalisation théorique croissante au et au : l'électricité est depuis considérée comme ayant une double nature corpusculaire et ondulatoire, et le mot électricité désigne un ensemble de phénomènes créés par le déplacement de particules élémentaires et se manifestant sous forme calorifique, chimique, lumineuse, magnétique ou mécanique, dont les manifestations naturelles sont la foudre et la capacité d'attraction/répulsion qu'ont certains matériaux préalablement frottés. La production, le transport et les usages de l'électricité se développent rapidement à partir du milieu du , impactant de nombreux secteurs industriels, comme la métallurgie et la chimie, permettant l'émergence des télécommunications et de l'électronique, et provoquant des changements profonds du cadre de vie, notamment avec l'éclairage, l'électroménager, la radio et la télévision. Vecteur d'information et d'énergie, l'électricité est devenue incontournable dans les sociétés modernes depuis le milieu du .
De l'Antiquité au La foudre, manifestation naturelle la plus visible et la plus spectaculaire de l'électricité, a été observée, probablement avec frayeur, par les humains depuis l'aube des temps. Elle a influencé les récits mythologiques de nombreuses civilisations : ainsi Zeus, le roi des dieux antiques grecs, comme Jupiter, son équivalent dans la mythologie romaine, Illapa chez les Incas, Thor, le dieu scandinave, ou encore Indra en Inde contrôlent et manient la foudre..
D'autres phénomènes électriques ont été constatésLes termes « électrique », « électrostatique » ou « magnétisme » employés dans cette section n'étaient pas employés à l'époque : ils ont été inventés à partir du . et parfois reproduits par l'homme à partir du premier millénaire avant J.-C.. Ainsi, les propriétés électrostatiques de l'ambre, qui lui permettent d'attirer des corps légers, ont été rapportées par Thalès vers et, au , Pline l'Ancien puis Plutarque soulignent que cette faculté peut être obtenue en frottant le morceau d'ambre.
Aristote, vers , mentionne l'existence de poissons pouvant émettre des décharges électriques. On trouve aussi des bas-reliefs de l'Égypte antique représentant des poissons-chats électriques et une mosaïque de Pompéi représente une torpille commune. Scribonius Largus, sous le règne de l'empereur (41-54 ) décrit un traitement contre la migraine ou contre la goutte qui utilise les décharges électriques produites par un poisson torpille.
Autre phénomène naturel, le feu de Saint-Elme, apparaissant en haut des mâts des navires en période d'orages, est connu depuis le .
Les propriétés magnétiques de certaines pierres, provenant notamment d'une région d'Asie Mineure appelée Magnésie, sont quant à elles mentionnées en Chine dès le premier siècle avant J.-C.Elles le sont peut-être même dès le avant J-C., et les compas ou boussoles pouvant servir à l'orientation sont utilisés par les marins chinois et arabes dès le . L'effet des éclairs lumineux pendant les orages sur le comportement de l'aiguille du compas est consigné par les navigateurs.
: la révolution scientifique Une révolution scientifique majeure a lieu durant les : l'approche scientifique se fonde désormais sur l'expérimentation, devenant de plus en plus quantitative, et la recherche d'explications rationnelles s'émancipe des références religieuses passées en s'appuyant sur des méthodes, des outils mathématiques et des instruments de mesure de plus en plus précis.
L'astronomie a un rôle important dans ce mouvement : durant cette période, les scientifiques démontrent notamment le mouvement de la Terre autour du Soleil, puis celui du Soleil par rapport à certaines étoiles, ainsi que la forme elliptique de la trajectoire des planètes autour du Soleil. De nouveaux concepts mathématiques permettent de calculer et démontrer ces théories : calcul infinitésimal, logarithmes, géométrie analytique sont créés puis progressivement utilisés dans tous les domaines de la mécanique et, plus largement, de la physique.
Cette période est également marquée par la création de grandes académies, qui auront un rôle décisif dans le soutien à la science et à son rayonnement, parmi lesquelles l'Accademia del Cimento (Florence, 1657), la Royal Society (Londres, 1660), ou l'Académie royale des Sciences (Paris, 1666).
La connaissance et l'étude de l'électricité, encore centrées sur l'électricité statique, suivent ce grand mouvement, même s'il faut attendre la moitié du pour que des approches quantitatives se développent.
: naissance de l'« » et premier générateur électrostatique En 1600, le médecin et physicien anglais William Gilbert publie le résultat de près de vingt années d'études. Dans son ouvrage De Magnete, l'un des tout premiers livres de physique édités en Angleterre, il développe notamment la théorie selon laquelle la Terre serait un gigantesque aimant, qui explique pourquoi les aiguilles aimantées des boussoles pointent toujours vers le Nord, et établit plusieurs différences entre les propriétés d'attraction des aimants et celles de l'ambre. Constatant que plusieurs matériaux ont les propriétés d'attraction de l'ambre, il crée le mot electric, formé à partir du mot grec , qui désigne l'ambre jaune« Électricité : Histoire », Encyclopædia Universalis (consulté le )., pour désigner ceux susceptibles d'être « électrisés » par frottement. Gilbert invente en outre un instrument permettant de les caractériser, le versorium, premier exemple d'électromètre fonctionnel.
Vers le milieu des années 1600Selon les sources, cette invention aurait eu lieu vers 1640 ou 1660., Otto von Guericke crée une machine à produire de l'électricité : la rotation d'une boule de soufre frottée à la main produit des étincelles. C'est la première d'une longue série de machines qui vont servir aux scientifiques étudiant l'électricité, et à l'amusement du grand public grâce aux effets électrostatiques parfois spectaculaires présentés.
Dans son ouvrage Principes mathématiques de la philosophie naturelle publié en 1687, Isaac Newton mentionne l'électricité, qui constitue avec la gravitation le cœur de cette œuvre, ainsi que le magnétisme comme capables de créer des forces d'attraction (« centripètes ») ou de répulsion (« centrifuge »). Isaac Newton assume de ne pouvoir expliquer pourquoi ces forces existent, ni quelles caractéristiques de la matière peuvent les produire. Le débat sur la nature de l'électricité va d'ailleurs durer près de deux siècles encore.
: théories explicatives et expérimentations quantitatives Durant le , plusieurs avancées importantes ont lieu, relatives à la compréhension de la nature de l'électricité, de ses différentes formes et des moyens de la produire, de la stocker et de la transmettre. L'existence d'une autre sorte d'électricité, continue et non électrostatique, est notamment démontrée. Ces avancées sont appuyées sur une grande variété d'expériences menées en Europe et aux États-Unis.
Dans les années 1720, l'anglais Stephen Gray établit expérimentalement que l'électricité peut être transmise par certains matériaux et ne l'est pas par d'autres : c'est le début de la notion de matériaux conducteurs et isolantsGray n'utilise pas ces termes, qui n'apparaîtront que vers 1740.. Il constate aussi qu'un corps électrisé peut en électriser un autre qui lui est proche.
Poursuivant les travaux de Gray, le français Charles François du Fay constate que deux corps électrisés peuvent soit s'attirer, soit se repousser, ce qui le conduit à émettre l'hypothèse de l'existence de deux sortes d'électricité statique : l'électricité « vitrée », obtenue en frottant verre, pierres ou fourrure, et l'électricité « résineuse », obtenue en frottant ambre, résine ou soie. Il formule la théorie selon laquelle deux corps contenant la même électricité se repoussent, alors que deux corps contenant de l'électricité de nature différente s'attirent.. Ses travaux, publiés dans plusieurs Mémoires adressés à l'Académie royale des Sciences à partir de 1733., relancent la polémique entre scientifiques sur la nature de l'électricité, qui durera jusqu'à la fin du siècle.
Pendant plusieurs décennies, deux théories fondées sur la notion de « fluide électrique » s'affrontent.. Les partisans de la première pensent, à l'instar de Benjamin Franklin, que l'électricité est formée de particules qui constituent un fluide capable de se propager dans les métaux et d'être « pompée » à l'extérieur. Ils croient que la matière est constituée de particules qui s'attirent mutuellement et que le « fluide électrique » ne comporte que des particules répulsives. Ainsi, l'excès ou le défaut de fluide électrique à l'intérieur d'un corps donné leur permet d'interpréter et d’expliquer sa charge électrique globale. Cette théorie du fluide unique est défendue notamment par le Britannique Henry Cavendish (1731-1810), l’un des pères fondateurs de la chimie. La seconde théorie présuppose l'existence, dans la matière, de deux fluides présents en quantités identiques dans les corps neutres. D'après ses partisans, c'est le déplacement de l'un de ces deux fluides, attiré par la présence d'un corps électrisé, qui explique les phénomènes d'électrisation par influence que Stephen Gray (1666-1736) a mis en évidence au siècle précédent. Cette hypothèse connait le plus de succès au sein de la communauté scientifique. Le Français Charles Augustin Coulomb (1736-1806) l'utilise dans ses écrits, même s’il montre aussi que la théorie du fluide unique et celle des deux fluides sont mathématiquement équivalentes.
Vers 1745, Ewald Von Kleist puis Pieter van Musschenbroek découvrent le moyen d'accumuler de l'électricité, réalisé pratiquement dans un dispositif dénommé bouteille de Leyde, le premier des condensateurs. Cette découverte relance la recherche sur la nature de l'électricité, car elle est statique et non dynamique et ne peut alors être expliquée par la théorie des deux fluides.
En 1747, Jean Le Rond d'Alembert établit l'équation de propagation d'onde (analogue aux quatre équations de Maxwell du )).
Benjamin Franklin s'intéresse à l'électricité dès la fin des années 1740. Il est à l'origine de plusieurs avancées : par sa légendaire expérience du cerf-volant, qui sera à l'origine de l'invention du paratonnerre, il démontre notamment que la foudre est un phénomène électrostatique. Il formule auparavant une théorie selon laquelle , invente les notions d'électrisation positive et négative, et met en évidence l'importance d'être relié pour y transmettre l'électricité. Il affirme que l'électricité est un fluide unique, ce qui lui permet d'expliquer le fonctionnement de la bouteille de Leyde. : la théorie des deux fluides va décliner jusqu'à être abandonnée ensuite.
En 1759, Franz Aepinus met au point un condensateur à air et construit une théorie explicative aux fondements mathématiques précis. En prenant pour hypothèses que la capacité d'attraction (ou de répulsion) des corps électrisés est une propriété intrinsèqueC'est une hypothèse semblable à celle que Newton a faite dans ses travaux sur la gravitation. et que sa force suit une loi dépendant de la distance, Aepinus explique de nombreux phénomènes d'interaction à distance dont l'interprétation résistait aux théories précédentes.