1. 电流 电是如何产生的
电是怎么产生的？电流是如何流动的？我们身上穿的毛衣为什么常常会带电？天空中的闪电和我们生活中的电是一个东西吗？电和磁之间可以相互转化吗？雷达是用什么原理进行探测的？
学习了物理学中有关电和磁的知识，你就可以回答以上问题了。电和磁对我们的日常生产生活产生了巨大的影响，一旦离开了它们，我们马上就会变得无所适从……
电话、电脑、电冰箱、电视……这些电器存在于各处，电已经成为我们生活中密不可分的好朋友。那么，这位好朋友来自哪里你清楚吗？在这一节中，我们就来谈一谈电流是怎么回事，它又是如何产生的。
电流，指在单位时间里通过某一截面的电荷量。电源的电动势形成了电压，继而产生了电场力，处于电场内的电荷在电场力的作用下发生定向移动，于是形成了电流。
我们用一个比较形象的例子来说明电流。电流在导线中就如同水在水管中一样。水管中的水流，使水在水管中沿着一定的方向流动。而电路中的电流，使电荷在电路中沿着一定的方向移动。一般来说，电流的方向即为正电荷的运动方向。而电子是带负电的，它的运动方向与电流方向相反。当然，也不能完全用水流来理解电流，它们之间也是有区别的，例如，在电流中电子不是从导体的这端跑到那端，而是像我们所做的击鼓传花的游戏一样，把能量一个个传递下去进行流动。
要说起电和人类的渊源，一直可以追溯到二千五百多年前。当时，古希腊人就发现琥珀用毛皮摩擦过以后能吸引一些像麦秆、绒毛之类的轻小的东西，他们把这种现象称作“电”。公元1600年前后，英国医生吉尔伯特通过多年的实验发现了“电力”、“电吸引”等诸多现象，并最先使用了“电力”、“电吸引”等专用术语，因此，许多人称他是电学研究之父。在这之后的200年中，又有很多科学家通过试验，不断地积累对电的现象的认识。1734年法国人杜伐发现了异种电荷相互吸引、同种电荷相互排斥的现象。1745年，普鲁士（德国的前身）的一位副主教克莱斯特在实验中发现了放电现象。
简单地说，电流在物体中流动就会产生电。并不是在任何物体中电荷都能够流动，有些物体就不善于导电。在物理学上，把不容易导电的物体叫做绝缘体。绝缘体的种类很多，气体的如空气、二氧化碳、六氟化硫等；液体的如各种天然矿物油、硅油、三氯联苯等；固体的如塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等。在通常情况下，气体是良好的绝缘体。
当然，也有一些非常容易导电的物体，这些物体就叫做导体。导体有很多种，很多金属和水都是良好的导体。中电其实就是电流在身体中流动导致的。在生活中，为了避免中电，当手上沾有水的时候，千万不要去触摸电源开关等，因为人的身体也是导体。电击对人体的危害程度，主要取决于通电时间长短和通过人体电流的大小。持续时间越长，致命危险越大；电流越大，死亡的可能性越大。能引起人感觉到的最小电流称为感知电流，直流为5mA，交流为1mA；人触电后能自己摆脱的最大电流称为摆脱电流，直流为50mA，交流为10mA；在较短的时间内危及生命的电流称为致命电流，人体的致命电流为50mA。如果是100mA的电流，即使只通过人体1s，也足以使人致命。在有防止触电保护装置的情况下，人体允许通过的电流一般可按30mA考虑。
还有一种电流非常特殊，因为这种电流的电子在导体里总是晃来晃去，这种电流被称为交流电。交流电最基本的形式是正弦式交流电。交流电随时间变化的形式可以是多种多样的。不同变化形式的交流电其应用范围和产生的效果也是不同的，而正弦交流电的应用最为广泛。现代发电厂生产的都是交流电，家庭用电和工业动力用电也都是交流电。交流电供电的标准频率各国不同，我国规定为50Hz，日本等国家为60Hz。
古人眼中的电
《说文解字》有“电，阴阳激耀也，从雨从申”。《字汇》有“雷从回，电从申。阴阳以回薄而成雷，以申泄而为电”。由此可以看出，在中国古代，人们对于电并没有太多了解，他们认为电是阴气与阳气相激而生成的现象。在东汉时期的古籍《论衡》一书中，曾有关于静电的记载，当玳瑁或琥珀经摩擦后，便能吸引轻小物体，也记述了以丝绸摩擦起电的现象。
2. 欧姆定律 计算电流的公式
电在导体中的流动就好像水在水管中的流动一样，水流有大有小，同样，电流也有大小之分。德国物理学家欧姆凭借他的聪明才智找到了计算电流大小的方法。那么，电流的大小应该如何计算呢？这就是我们接下来要谈到的欧姆定律。
欧姆定律的主要内容是：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。这条定律是以德国物理学家乔治·西蒙·欧姆的名字命名的。
1787年，欧姆生于巴伐利亚埃尔兰根城，其父亲是一位技术熟练的锁匠，对数学和哲学都十分爱好。欧姆从小就在父亲的教育下学习数学并接受有关机械技能的训练，这对他后来进行研究工作特别是自制仪器有很大的帮助。
1817~1827年，欧姆担任中学物理教师一职，他的研究主要就是在这一期间进行的。欧姆第一阶段的实验是探讨电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系。在这个实验中，他碰到了测量电流大小的困难，但是他在德国科学家施威格发明的检流计启发下，把斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤方法巧妙地结合起来，设计了一个电流扭力秤，用它测量电流大小。欧姆从初步的实验中得出，电流的电磁力与导体的长度有关。1825年5月，欧姆在他的第一篇科学论文中发表了这个实验结果，但是那时所得出的关系式与今天的欧姆定律表示式之间看不出有任何的联系，而且当时欧姆也没有把电流大小、电势差（或电动势）和电阻三个重要的量联系起来。
早在欧姆之前，就已经有人对金属的电导率（传导率）进行研究，但是当时还没有电阻的概念。1825年7月，欧姆也开始研究金属的相对电导率。他把各种金属制成直径相同的导线，用上述初步实验中自己制作的实验装置进行测量，确定了黄铜、铁、金、银、锌等金属的相对电导率。虽然这个实验较为粗糙，而且有不少错误，但欧姆想到，在整条导线中电流不变的事实表明电流可以作为电路的一个重要基本量，他决定在下一次实验中把它当作一个主要观测量来研究。
直到1826年，欧姆才用实验装置导出了他的定律。在4月发表的论文中，他把欧姆定律写为：X=kSA/L，其中X表示通过L的电流，k表示电导率，S为导线的横截面积，A为导线两端的电势差，L为导线的长度。如果用电阻l,=l/kS代入上式，就得到X=A/I"这就是欧姆定律的定量表达式，即电路中的电流和电势差成正比而与电阻成反比。物理学界为了纪念欧姆对电磁学的贡献，将电阻的单位命名为欧姆，以符号Ω表示。
由欧姆定律I=U/R的推导式U=IR或R=U/I不能说导体的电阻与其两端的电压成正比，与通过其的电流成反比，因为导体的电阻是它本身的一种性质，取决于导体的材料、长度、横截面积和温度，即使它两端没有电压，没有电流通过，它的阻值也是一个定值。一般情况下，这个定值可以看做是不变的。但是对于热敏电阻和光敏电阻来说，电阻值是不定的，即使对于一般的导体来讲，也还存在超导的现象，这些都会影响电阻的阻值，也不得不考虑。
电压互感器
测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成V-V形作三相使用。供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈，称三线圈电压互感器。三相的第三线圈接成开口三角形，开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈连接。实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的，以适应测量不同电压的需要。
3. 静电现象 调皮电子的演出
在桌子上放一些小纸屑，然后拿一支笔在头发上或者毛衣上进行摩擦，紧接着把笔靠近小纸屑，就会发现纸屑会马上吸附在笔杆上。这是物理课上，我们做的一个非常简单的小实验。而这种现象发生的原因就是摩擦产生了静电。
人们对电现象的初步认识很早就有记载，早在公元前585年，古希腊哲学家塞利斯已经发现了摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体，而在我国东汉时期，王充的《论衡》一书也有关于“顿牟掇芥”的记载。其中提到的“顿牟”其实就是琥珀，可见，王充最后的结论和塞利斯完全相同。随后，在西汉末年记载了有关于“元始中（公元三年）……矛端生火”的记载，即金属制的矛的尖端放电。到了晋朝书面上还有这样的记述：“今人梳头，解著衣，有随梳解结，有光者，亦有声。”这是关于摩擦起电引起放电现象的记载。
但是以上这些都只是简单现象的记载，并没有进行更进一步的研究和发展。第一次系统地开始研究这个现象的人是英国医生威廉·吉尔伯特，他发现不仅摩擦过的琥珀有吸引轻小物体的性质，而且其他像水晶、金刚石、硫磺、明矾、硬树脂等物质也有这种性质，他把这种性质称为电性，他通过大量的实验驳斥了许多关于电的迷信说法。1660年，马德堡的盖利克用硫磺制成形如地球仪的球体，利用摇柄使其迅速转动，再用干燥的手掌摩擦干燥的球体使之停止，就这样他发明了第一台摩擦起电机。
随着盖利克的摩擦起电机的不断改进，它在静电实验中的作用也越来越明显。1731年，英国牧师格雷从实验中发现，由摩擦产生的电在丝绸和玻璃这类物体上可以保持下来而不流动。而有一些物体，例如金属，它们虽然不能由摩擦而产生电，但却可以用金属丝把房里摩擦产生的电引出来绕花园一周，在末端对轻小的物体仍具有吸引作用。这个发现使人类历史上第一次分清了导体和绝缘体，并认为电是一种流体。
1745年，德国牧师克茉斯脱一手握瓶，一手摸钉子，试图用一根钉子把电引到瓶子里去，但当他这样做的时候，受到了明显的电击。1746年，荷兰莱顿城莱顿大学的教授彼得·冯·慕欣布罗克无意中发现了同样的现象，用他自己的话说，“我认为自己的命没了，手臂和身体产生了一种无形的恐怖感觉”。就这样，电学史上第一个保存电荷的容器诞生了，并且被命名为莱顿瓶。
这最初的名叫莱顿瓶的电容器在欧洲很快引起了强烈的反响，电学家们不仅利用它们做了大量的实验，而且做了大量的示范表演。这其中，法国人诺莱特在巴黎一座大教堂前所作的表演可以说是最为壮观的。他邀请了路易十五的皇室成员临场观看莱顿瓶的表演，以令人信服的证据向人们展示了电的巨大威力。诺莱特让七百名修道士手拉手排成一条全长约275米的大型队伍，然后，让排头的修道士用手握住莱顿瓶，让排尾的握住瓶的引线，一瞬间，七百名修道士因受电击几乎同时跳起来，在场的人无不为之口瞪目呆。莱顿瓶的发明，为电学的进一步研究提供了条件，对于电知识的传播起到了重要的作用。
1785年，库仑发明扭秤，用它来测量静电力，推导出库仑定律，并将这一定律推广到磁力测量上。另外，在18世纪后期，贝内特根据前人们对静电的认识和理解发明验电器，它可以近似地测量一个物体上所带的电荷量，这种仪器一直沿用到现在。科学家使用了验电器和扭秤后，使静电现象的研究工作从定性走上了定量的道路。
人体上的静电
静电是一种处于静止状态的电荷。在干燥和多风的秋天，在日常生活中，人们常常会碰到这种现象：早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱；见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色；拉门把手、开水龙头时都会“触电”，时常发出“啪、啪”的声响；晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光，这就是发生在人体的静电。
4. 电离层 地球的防护服
众所周知，存在于地球大气层中的臭氧层是地球的“防护服”，但是大家可能不知道，在大气层中还存在着一种电离层，它也对地球起到了非常重要的防护作用，不失为地球的一道天然保护伞。下面就让我们来了解一下电离层的具体情况。
整个地球大气层60千米以上的部分都处于部分电离或完全电离的状态，这其中，相对的完全电离的大气区域称磁层，而部分电离的大气区域就是电离层。还有另一种划分法，部分学者认为，整个电离的大气称为电离层，也就是说他们把磁层看作电离层的一部分。
电离层主要是由太阳辐射中的紫外线和X射线所致形成的。太阳辐射使部分电离变为自由电子和正离子，它们在大气中穿透越深，产生电离的能力（强度）越趋减弱，而大气密度却逐渐增加，于是，就会在某一高度上出现电离的极大值。
19世纪，人们开始了对于电离层的研究。高斯和开尔文等科学家为了解释地磁场的变化，提出高空存在导电层的设想，但这并没有什么根据，直到1924年，阿普尔顿等通过对无线电波回波的接收，才第一次证实了电离层的存在，使得前人的设想变为了事实。一年后，布雷特和图夫发明了地面探测电离层的基本设备，即电离层垂直探测仪，这为后来的实验积累了大量的实测资料，对电离层的研究起了重要作用。1926年，沃森·瓦特才首先提出“电离层”这一概念，当时人们只知道有“电离层”的存在，但是这个存在的名称谁都没有起过，“电离层”这个名称一经出现，便被人们普遍接受。1931年，在查普曼提出电离层形成理论，极大地推动了电离层的研究，使其有了突破性的进展。
随着时间的推移，人们始终在对电离层进行着不懈的研究：1962年Alouettei卫星，1965年Alouetteii卫星、1969年ISISi号和1971年ISISii号卫星，这些全部都是用来更深入地研究电离层而特别发射的。
随着对电离层的研究人们发现电离源的突变，非平衡态动力学过程，不稳定的磁流动力过程等因素会使电离偏离其常规形态，从而使电离层结构发生急剧的变化，这就是所谓的电离层扰动。
一般由太阳耀斑引起的扰动，来势凶猛，但持续时间不长，耀斑区发出的X射线和强烈远紫外辐射，大约8分钟后到达地球，使地球向阳面电离层特别是D层中的电子密度突然增大，这种现象称为电离层突然骚扰。当发生这种骚扰时，从甚低频到甚高频的电波传播状态均有急剧变化。
而常与磁暴相伴的强烈电离层扰动，持续时间为几小时甚至接近十天。这种扰动在太阳活动峰年过后的两三年内出现得最为频繁，它使极区电离层发生极复杂的电磁场扰动、磁流动力扰动和热力学扰动，并能波及全球电离层。
此外，地震、台风、雷暴和火山喷发可激发中尺度大气重力波扰动；大功率短波雷达加热等人工手段和空间飞行的释放物，会引起电离层扰动；地面核试验激发的重力波可影响几千千米外的电离层；高空核试验的各种电离辐射，更能显著地破坏电离层。这些自然因素和人为因素激发的电离层扰动，都是外空环境监测的主要对象。
1901年，意大利科学家马可尼，成功跨过大西洋接收到了从英格兰发出的无线电讯号，这个事实向人们证明了无线电再也不是仅限于实验室的新奇东西，而是一种实用的通讯媒介，使得短波作为全球性的国际通讯媒介成为了可能，借此短波通信快速地发展起来。
随着人们对电离层的不断认识和理解，与人类活动密切相关的广播、无线电通讯、无线电导航、雷达定位等逐渐发展起来。由于电离层磁暴对电波传播有严重的影响，不少国家都建有电离层骚扰预报业务。
电离层异常
2008年5月5~15日期间，汶川以东至日本冲绳、南至海南南部地区的电离层出现明显扰动，电离层TEC出现了明显增加，而平时，这样的增加很少能看到。5月9日的扰动，则是“往水中扔了一块石头”，后来发生大地震的所在地附近出现了大范围的电离层参数异常增加。
5. 雷电本质 威力巨大的自然放电现象
我们都知道，下雨打雷的时候，一定不能站在高处，这是为了避免接触到雷电而发生危险。但是在历史上，曾经有这样一位少年，为了去探寻雷电的真相，他在雷雨交加的时候依然把风筝高高地留在天空。这位少年就是富兰克林，下面我们就来讲述一下他发现雷电本质的故事。
本杰明·富兰克林，他一生最真实的写照是他自己所说过的一句话：“诚实和勤勉，应该成为你永久的伴侣。”正因为此，他成为18世纪美国最伟大的科学家，著名的政治家和文学家。
富兰克林一生只在学校读过两年书，但他的学习从未间断过。由于家境困难，他12岁时便到哥哥詹姆士经营的小印刷所当学徒，用从伙食费中省下来的钱买书。富兰克林经常将书店的书在晚间偷偷地借来，通宵达旦地阅读，第二天清晨归还。
1746年，富兰克林怀着兴奋的心情观看了一位英国学者在波士顿利用玻璃管和莱顿瓶表演的电学实验，他当即被电学这一刚刚兴起的科学强烈地吸引住了。从那时起，富兰克林对电学产生了浓厚的兴趣，并开始着手进行研究。富兰克林在家里做了大量实验，研究了两种电荷的性能，说明了电的来源和在物质中存在的现象。
在一次试验中，富兰克林的妻子丽德不小心碰倒了莱顿瓶，一团电火闪过，丽德被击中倒地，面色惨白，足足在家躺了一个星期才恢复健康。然而，正是这一起意外事件，使思维敏捷的富兰克林联想到了空中的雷电。在当时，人们还不能正确地认识雷电到底是什么。人们普遍相信雷电是上帝发怒的说法。一些不信上帝的有识之士曾试图解释雷电的起因，但都未获成功，学术界比较流行的是认为雷电是“气体爆炸”的观点。富兰克林经过反复思考，断定雷电和在实验室产生的电在本质上是一样的，也是一种放电现象。于是，他写了一篇名叫“论天空闪电和我们的电气相同”的论文，并送给了英国皇家学会，但这一举动竟遭到了许多人的嘲笑，有人甚至嗤笑他是“想把上帝和雷电分家的狂人”。
1752年6月，一天，阴云密布，电闪雷鸣，一场暴风雨就要来临了。富兰克林决心用事实来证明一切。于是，他和儿子威廉一道，带着上面装有一个金属杆的风筝来到一个空旷地带。强风托着风筝扶摇直上，转眼就飞入云霄。随着一阵电闪雷鸣，大雨倾盆而下。为了防止将电引到自己身上，富兰克林用一块干绸巾包住拉风筝线的手。父子俩焦急地等待着。此时，刚好一道闪电从风筝上掠过，富兰克林发现风筝线上的毛毛头全都竖了起来，他断定整个风筝带电了。当他用手靠近风筝上的铁丝时，立即掠过一种恐怖的麻木感。他抑制不住内心的激动，大声呼喊：“威廉，我被电击了！”随后，他又将风筝线上的电引入莱顿瓶中。回到家里以后，富兰克林用莱顿瓶带回的雷电进行了各种电学实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质。由此，他关于雷电的设想，在自己的这次实验中得到了真切的证实。
风筝试验的成功使富兰克林在科学界的名声大振。英国皇家学会聘请他担任皇家学会的会员，并给他送来了金质奖章。然而，在荣誉面前，富兰克林没有停止对电学的进一步研究。面对雷电所带来的死亡威胁，富兰克林没有退缩，经过多次试验，他把几米长的铁杆，用绝缘材料固定在屋顶，杆上紧拴着一根粗导线，一直通到地里，从而制成了一根实用的避雷针。当雷电袭击房子的时候，它就沿着避雷针通过导线直达大地，房屋建筑完好无损。随后，避雷针相继传到英国、德国、法国，最后普及世界各地。富兰克林的探索和发现使人们相信了科学。
乐善好施的科学家
富兰克林是位精明能干的商人，同时又是极度严谨又慷慨的科学家。他在发明高效取暖炉后，拒绝申请专利，并且声称发明应该为公众利益服务。富兰克林的乐善好施出于他的集体天性和宗教信仰，善待人类是他认为最神圣的事情。他有许多发明，如静电发生器、漂亮的古玻璃琴等等，其中最重大的发明是避雷针，这是他广泛试验后的成果。富兰克林精心设计了避雷针的大小、地面设备的类型以及如何将其与建筑物连接，直到今天避雷针仍基本保持了他当年的设计。
6. 电流磁效应 电与磁转化的秘密
在物理学中，电和磁之间有着非常紧密的联系，就像一对双胞胎兄弟。也许你要问了，电与磁好像并不相干啊，它们会有什么“亲密”关系呢？在了解了电与磁转化的秘密后，你就会明白这其中的缘由了。
1820年是科学发展史上重要的一年，尤其是在物理电学研究方面，这一年获得了很多重大的发现，而丹麦物理学家奥斯特发现的电流磁效应就成为其中之一。这一发现，为电学研究带来一次高潮，也为人类进入电气化时代打下了基础。
英国的物理学家吉尔伯特对电现象与磁现象进行深入分析对比后，曾断言了电与磁是两种截然不同的现象，没有任何一致性。在这以后，许多科学家也认为电与磁没有联系，就连库仑也曾断言，电与磁是两种完全不同的实体，它们不可能相互作用或转化。因此，人们便一直认为电现象与磁现象是两种完全不相关的事物，并一直将它们分开研究。直到奥斯特发现电流磁效应，人们才开始承认两者之间的关系。
其实在电流磁效应发现之前，奥斯特就一直对电与磁是否有一定联系的这个问题很有兴趣。他所信奉的康德哲学思想指出，各种自然力可以相互转化。受到这种哲学思想影响，奥斯特坚信着客观世界的各种力具有统一性，并开始对电、磁的统一性进行研究。
1751年，富兰克林用莱顿瓶放电的办法使钢针磁化，这使奥斯特得到了很大的启发，他认识到电向磁转化不是可能不可能的问题，而是如何实现的问题，而问题的关键就是要找到电与磁转化的条件。他进行了多次电与磁转化的实验，但最后的结果都以失败告终。一直到1820年4月的一天晚上，奥斯特正在为一群具备相当物理知识且精通哲学的学者讲课，突然“灵感”来了，在讲课即将结束时，奥斯特说：“让我把通电导线与磁针平行放置来试试看！”于是，他在一个小伽伐尼电池的两极之间接上一根很细的铂丝，在铂丝正下方放置一枚磁针，电源接通后，多年来盼望的现象，终于出现了，小磁针微微地跳动，转到与铂丝垂直的方向。这微小的摆动，对听课的学者们来说并没有什么，但对奥斯特来说这实在太重要了！接下来，他又改变了电流方向，发现小磁针向相反方向偏转，当时他简直愣住了，这一切都说明：电流方向与磁针的转动之间有某种联系。
从1820年4月开始，奥斯特为了进一步弄清楚电流对磁针的作用，做了六十多个实验，在这三个月的时间里，他把磁针放在距导线不同的距离，考察电流对磁针作用的强弱；把磁针放在导线的上方、下方，考察电流对磁针作用的方向；把木头、石头、金属、瓦片、玻璃、松脂、水等放在磁针与导线之间，考察电流对磁针的影响。1820年7月21日，奥斯特终于发表了题为“关于磁针上电流碰撞的实验”的论文。这篇论文十分简洁地报告了他的实验，向科学界宣布了电流的磁效应。但就是这四页纸，揭开了研究电磁学的序幕，标志着电磁学时代的到来。
奥斯特电流磁效应的发现不仅为后世的科学家们的研究提供了更多的可能性，更是改变了世界，使人们有机会进入新的电气化时代。
7. 安培定律 寻找电与磁的联系
安培定律在探索电与磁相互转化的物理学史上，占据着举足轻重的地位。并且安培定律中有一个非常好玩的规则，那就是通过手指的指向来判断磁感线的方向。安培定律为何会有如此神奇的力量呢？读了下面这一小节你就会弄明白了。
大名鼎鼎的安培定律，其实就是人们熟知的右手螺旋定则即用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么其余四指的指向就是磁感线的环绕方向；在通电螺线管中如果用右手握住通电螺线管，使其余四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极，而用左手则大拇指指向为S极。
安培定律不仅决定了磁场的性质，还提供了计算电流相互作用的途径，是研究磁作用的基本实验定律，对电磁学有着极其重要的意义。
安培的全名是安德烈·玛丽·安培，法国人，1775年出生。安培是一名化学家，但是他在数学和物理学方面，都有卓越的贡献，研究电磁作用方面的成就则更为卓著，甚至物理学中电流的国际单位就是以其姓氏来命名的。
1820年7月21日，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，这一发现使得原本孤立的电与磁第一次联系了起来。8月，法国的物理学家阿拉果应邀到日内瓦参观时观看了奥斯特的电流磁效应实验，惊奇的阿拉果决定把这个消息告诉同行。阿拉果回到巴黎后马上重复了奥斯特的实验。到9月报告给了法国科学院，而这一报告恰巧被安培听到，第二天他就扎进了研究室重复了奥斯特的实验，继而，他开始了没日没夜的研究工作，然后得出了这样一个实验结果：通电的线圈与磁铁相似。
在9月25日，他又报告了两根载流导线存在相互影响，相同方向的平行电流彼此相吸，相反方向的平行电流彼此相斥；并在这个报告中对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。通过这一系列简单和经典的实验，安培认识到：磁是由运动的电产生的。于是，他利用这一观点来说明物质的磁性和地磁的成因。
1821~1825年，为了进一步说明电流之间的相互作用，安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验，这四个实验分别是：
1.安培用一无定向秤检验对折通电导线有没有作用力，结果是否定的，从而证明当电流反向时，它产生的作用也相反。
2.安培仍用同一无定向秤检验对折通电导线，与第一次不同的是，这次对折导线的另一臂绕成螺旋线，其结果也是否定的，从而证明，许多电流元的合作用等于各单个电流元所产生的作用的矢量和，即电流元具有矢量性质。
3.安培设计了一个装置，用一端固定于圆心的绝缘柄连接一圆弧形导体，再将圆弧形导体架在两个通电的水银槽上，然后用各种通电线圈对它作用，结果却不能使圆弧形导体沿其电流方向运动。从而证明，作用在电流元上的力是与它垂直的。
4.安培用1、2、3，三个相同的线圈，这三个线圈的线度之比与三个线圈间距之比一致，通电后发现：1、3线圈对2线圈的合作用为零。从而证明各电流和相互作用距离增加同样倍数时，作用力不变。
通过以上四个实验，安培提出了这样一个假设：两电流元之间的相互作用力沿着它们的连线，并且在此基础上，安培总结得出了著名的安培定律，即两电流元之间的作用力与距离平方成反比的公式。
奥斯特奖章
奥斯特是一位热情洋溢重视实验和科研的教师，他说：“所有的科学研究都是从实验开始的，我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课。”他因此受到学生们的欢迎。此外，奥斯特还是一位卓越的讲演家和自然科学普及工作者，他1824年倡议成立丹麦科学促进协会，创建了丹麦第一个物理实验室。奥斯特的功绩受到了学术界的公认，1908年，丹麦自然科学促进协会建立“奥斯特奖章”，以表彰这位作出重大贡献的物理学家。1937年美国物理教师协会设立“奥斯特奖章”，奖励在物理教学上作出贡献的物理教师。
电流磁效应
电与磁转化的秘密
在物理学中，电和磁之间有着非常紧密的联系，就像一对双胞胎兄弟。也许你要问了，电与磁好像并不相干啊，它们会有什么“亲密”关系呢？在了解了电与磁转化的秘密后，你就会明白这其中的缘由了。
1820年是科学发展史上重要的一年，尤其是在物理电学研究方面，这一年获得了很多重大的发现，而丹麦物理学家奥斯特发现的电流磁效应就成为其中之一。这一发现，为电学研究带来一次高潮，也为人类进入电气化时代打下了基础。
英国的物理学家吉尔伯特对电现象与磁现象进行深入分析对比后，曾断言了电与磁是两种截然不同的现象，没有任何一致性。在这以后，许多科学家也认为电与磁没有联系，就连库仑也曾断言，电与磁是两种完全不同的实体，它们不可能相互作用或转化。因此，人们便一直认为电现象与磁现象是两种完全不相关的事物，并一直将它们分开研究。直到奥斯特发现电流磁效应，人们才开始承认两者之间的关系。
其实在电流磁效应发现之前，奥斯特就一直对电与磁是否有一定联系的这个问题很有兴趣。他所信奉的康德哲学思想指出，各种自然力可以相互转化。受到这种哲学思想影响，奥斯特坚信着客观世界的各种力具有统一性，并开始对电、磁的统一性进行研究。
1751年，富兰克林用莱顿瓶放电的办法使钢针磁化，这使奥斯特得到了很大的启发，他认识到电向磁转化不是可能不可能的问题，而是如何实现的问题，而问题的关键就是要找到电与磁转化的条件。他进行了多次电与磁转化的实验，但最后的结果都以失败告终。一直到1820年4月的一天晚上，奥斯特正在为一群具备相当物理知识且精通哲学的学者讲课，突然“灵感”来了，在讲课即将结束时，奥斯特说：“让我把通电导线与磁针平行放置来试试看！”于是，他在一个小伽伐尼电池的两极之间接上一根很细的铂丝，在铂丝正下方放置一枚磁针，电源接通后，多年来盼望的现象，终于出现了，小磁针微微地跳动，转到与铂丝垂直的方向。这微小的摆动，对听课的学者们来说并没有什么，但对奥斯特来说这实在太重要了！接下来，他又改变了电流方向，发现小磁针向相反方向偏转，当时他简直愣住了，这一切都说明：电流方向与磁针的转动之间有某种联系。
从1820年4月开始，奥斯特为了进一步弄清楚电流对磁针的作用，做了六十多个实验，在这三个月的时间里，他把磁针放在距导线不同的距离，考察电流对磁针作用的强弱；把磁针放在导线的上方、下方，考察电流对磁针作用的方向；把木头、石头、金属、瓦片、玻璃、松脂、水等放在磁针与导线之间，考察电流对磁针的影响。1820年7月21日，奥斯特终于发表了题为“关于磁针上电流碰撞的实验”的论文。这篇论文十分简洁地报告了他的实验，向科学界宣布了电流的磁效应。但就是这四页纸，揭开了研究电磁学的序幕，标志着电磁学时代的到来。
奥斯特电流磁效应的发现不仅为后世的科学家们的研究提供了更多的可能性，更是改变了世界，使人们有机会进入新的电气化时代。
安培定律
寻找电与磁的联系
安培定律在探索电与磁相互转化的物理学史上，占据着举足轻重的地位。并且安培定律中有一个非常好玩的规则，那就是通过手指的指向来判断磁感线的方向。安培定律为何会有如此神奇的力量呢？读了下面这一小节你就会弄明白了。
大名鼎鼎的安培定律，其实就是人们熟知的右手螺旋定则即用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么其余四指的指向就是磁感线的环绕方向；在通电螺线管中如果用右手握住通电螺线管，使其余四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极，而用左手则大拇指指向为S极。
安培定律不仅决定了磁场的性质，还提供了计算电流相互作用的途径，是研究磁作用的基本实验定律，对电磁学有着极其重要的意义。
安培的全名是安德烈·玛丽·安培，法国人，1775年出生。安培是一名化学家，但是他在数学和物理学方面，都有卓越的贡献，研究电磁作用方面的成就则更为卓著，甚至物理学中电流的国际单位就是以其姓氏来命名的。
1820年7月21日，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，这一发现使得原本孤立的电与磁第一次联系了起来。8月，法国的物理学家阿拉果应邀到日内瓦参观时观看了奥斯特的电流磁效应实验，惊奇的阿拉果决定把这个消息告诉同行。阿拉果回到巴黎后马上重复了奥斯特的实验。到9月报告给了法国科学院，而这一报告恰巧被安培听到，第二天他就扎进了研究室重复了奥斯特的实验，继而，他开始了没日没夜的研究工作，然后得出了这样一个实验结果：通电的线圈与磁铁相似。
在9月25日，他又报告了两根载流导线存在相互影响，相同方向的平行电流彼此相吸，相反方向的平行电流彼此相斥；并在这个报告中对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。通过这一系列简单和经典的实验，安培认识到：磁是由运动的电产生的。于是，他利用这一观点来说明物质的磁性和地磁的成因。
1821~1825年，为了进一步说明电流之间的相互作用，安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验，这四个实验分别是：
1.安培用一无定向秤检验对折通电导线有没有作用力，结果是否定的，从而证明当电流反向时，它产生的作用也相反。
2.安培仍用同一无定向秤检验对折通电导线，与第一次不同的是，这次对折导线的另一臂绕成螺旋线，其结果也是否定的，从而证明，许多电流元的合作用等于各单个电流元所产生的作用的矢量和，即电流元具有矢量性质。
3.安培设计了一个装置，用一端固定于圆心的绝缘柄连接一圆弧形导体，再将圆弧形导体架在两个通电的水银槽上，然后用各种通电线圈对它作用，结果却不能使圆弧形导体沿其电流方向运动。从而证明，作用在电流元上的力是与它垂直的。
4.安培用1、2、3，三个相同的线圈，这三个线圈的线度之比与三个线圈间距之比一致，通电后发现：1、3线圈对2线圈的合作用为零。从而证明各电流和相互作用距离增加同样倍数时，作用力不变。
通过以上四个实验，安培提出了这样一个假设：两电流元之间的相互作用力沿着它们的连线，并且在此基础上，安培总结得出了著名的安培定律，即两电流元之间的作用力与距离平方成反比的公式。
马车车厢做“黑板”
有一次，安培想出了一个电学问题的算式，但由于他当时正在街上散步，所以并没有地方可以让他演算。就在安培为此发愁之际，突然，他看到前面有一块“黑板”，于是，喜出望外的他几步上前，拿出随身携带的粉笔在上面运算起来。但算着算着，那“黑板”走动了，他也跟着走，边走边写。这时，“黑板”移动得越来越快，他也就跟着跑了起来，一心一意要完成他的推导。直到他实在追不上“黑板”时，他才停下了脚步，发现原来所谓的“黑板”是一辆马车的车厢背面。安培这个失常的行为，使街上的人笑得前仰后合。
8. 麦克斯韦方程组 电场与磁场的完美描述
奥斯特发现了电可以产生磁，法拉第论证了磁可以产生电，既然电和磁之间的关系如此密切，那么是否可以找到一个理论，将它们统一起来呢？麦克斯韦方程组，就是对电场和磁场的一次完美描述。
麦克斯韦是继法拉第之后集电磁学大成的伟大科学家。1831年11月13日，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦生于苏格兰的爱丁堡。麦克斯韦的父亲是个知识渊博的律师，这使得聪颖的他从小就受到了非常良好的教育。麦克斯韦10岁时进入爱丁堡中学学习，14岁就发表了一篇关于二次曲线作图问题的论文。正是这篇在爱丁堡皇家学会会刊上发表的论文，使年幼的他显露出了惊人的才华。
1845年，关于电磁现象的三个最基本的实验定律：库仑定律（1785年），安培—毕奥—萨伐尔定律（1820年），法拉第定律（1831~1845年）已被总结出来。麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学，在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新思想和理论之后，麦克斯韦坚信法拉第的新理论包含着真理。当时，法拉第的“电力线”和“磁力线”概念已发展成“电磁场概念”。而场概念的产生，也有麦克斯韦的一份功劳。正是因为场概念的出现，才使当时许多物理学家得以从牛顿“超距观念”的束缚中摆脱出来，普遍地接受了电磁作用和引力作用都是“近距作用”的思想。这在当时物理学界中被认为是一个伟大的创举。
麦克斯韦方程组是麦克斯韦在19世纪建立的描述电场与磁场的四个基本方程。在这个方程组中，电场和磁场已经成为一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律，进一步地将电场和磁场的所有规律综合起来，并预言了电磁波的存在，建立了完整的电磁场理论体系。麦克斯韦方程组就是这个电磁场理论体系的核心。
当然，麦克斯韦方程组也并不是一蹴而就地形成的。1855~1865年，麦克斯韦在全面地审视了库仑定律、安培—毕奥—萨伐尔定律和法拉第定律的基础之上，和力学模型进行类比，逐渐完善创立出来的。由于当时的历史条件，人们仍然只能从牛顿的经典数学和力学的框架去理解电磁场理论。而麦克斯韦的主要功绩恰恰是他能够跳出经典力学和经典数学的框架束缚：在物理上以“场”而不是以“力”作为基本的研究对象，在数学上引入了有别于经典数学的矢量偏微分运算符。这两条是发现电磁波方程的基础。
我们应当认识到，麦克斯韦方程组不是从物理数学公式中直接推演出这种本质，而是在数学的表达方式中“发现”或“看出”了这种对称性。它不仅揭示了电场与磁场相互转化中产生的对称性的优美，并且这种优美还以现代数学形式得到充分的表达。一方面，我们应当承认，恰当的数学形式能充分展示经验方法中看不到的整体性(电磁对称性)；另一方面，我们也不应当忘记，这种对称性的优美是以数学形式反映出来的电磁场的统一本质。
以麦克斯韦方程组为核心的电磁理论，是经典物理学最引以自豪的成就之一，并被广泛地应用到技术领域。麦克斯韦方程组在电磁学中的地位，就如同牛顿运动定律在力学中的地位一样。它所揭示出的电磁相互作用的完美统一，为物理学家树立了这样一种信念：物质的各种相互作用在更高层次上应该是统一的。
地球磁层
位于大气层顶600~1000千米高处存在着地球磁层，磁层的外边界叫磁层顶，离地面5~7万千米。在太阳风的压缩下，地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸得很远，形成一条长长的尾巴，称为磁尾。在磁尾的磁赤道附近，有一个特殊的界面，此界面称为中性片。中性片厚度大约有千米，它的磁场强度微乎其微。在界面两边，磁力线会突然改变方向。中性片将磁尾部分成两部分：北面的磁力线向着地球，南面的磁力线离开地球。
9. X射线 发现物体内部的利器
其实，所谓的透视眼一直都只是科幻小说里的情节，现实中即使你有一双再犀利的眼睛，即使你的视力比任何人都好，你也只能看见直观呈现在你面前的物质。难题来了，由于某种原因，我们又需要看到用人眼无法看到的东西，那该怎么办呢？X射线似乎可以帮人们解围，它是怎么办到的呢？
X射线又称伦琴射线，是1895年由德国物理学家伦琴发现的，波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。早期X射线重要的研究者有威廉·克鲁克斯爵士、约翰·威廉·希托夫、海因里希·鲁道夫·赫兹、菲利普·莱纳德、亥姆霍兹、尼古拉·特斯拉、爱迪生、马克思·冯·劳厄和威廉·康拉德·伦琴，从中可以看出，伦琴开始研究的时间并不算早。
伦琴从1895年11月8日才开始进行阴极射线的研究，但是仅用了一个多月的时间，他就完成了初步的实验报告并宣布自己发现了“一种新的射线”。他把这项成果发布在了维尔茨堡的一本科学杂志上。很多科学家都主张以他的名字来命名这种射线，但是伦琴自己坚决反对。为了表明这是一种新的射线，伦琴采用表示未知数的X来命名，但是直至今日，仍然有人习惯使用伦琴射线这一名称。1901年，由于发现X射线而对人类作出贡献，伦琴获得了当年的诺贝尔物理学奖。
1895年，爱迪生研究了各种材料在X光照射下发出荧光的能力，进而发现钨酸钙的荧光能力最为明显。1896年3月，根据这项发现，爱迪生发明了荧光观察管，也就是被后人们用于医用的X光的检验。然而1903年，爱迪生公司的一名玻璃工人由于喜欢将X光管放在手上检验而得上了癌症，尽管进行了截肢手术仍然没能挽回生命，因此爱迪生终止了自己对X光的研究。不过，人类关于X射线的研究并没有停止。1906年，物理学家贝克勒耳发现X射线能够被气体散射，并且每一种元素有其特征X谱线。这个发现使得他获得了1917年的诺贝尔物理学奖。
X射线被广泛地应用在各种领域，对于人类来说有着重要的意义。用途最广的就是在医学领域，尤其是用于医疗诊断的X线机。在伦琴发现X射线后仅仅几个月时间内，这条发现就被应用于医学影像。而在不到一年之后的1896年2月，苏格兰医生约翰·麦金泰尔就在格拉斯哥皇家医院设立了世界上第一个放射科。除了在医学方面的用途之外，X射线在天文学上也起着尤为重要的作用。在20世纪90年代，哈佛大学建立了X射线天文台，用来观测宇宙中强烈的天文现象中产生的X射线，由此来向人们展示恒星如何被黑洞搅碎，星系间的碰撞，超新星和中子星等问题。另外，X射线在军事领域也有应用。在20世纪80年代，X射线激光器被设置为美国罗纳德·里根总统的战略主动防御计划的一部分。然而由于对该装置试验并没有给出结论性的结果，再加上政治上的原因等，整体的计划被搁置了，但是在布什总统任职期间，这个计划又作为国家导弹防御计划的一部分被重新启动了。
但是如此用途广泛的X射线却有着重大的问题，就是如果长期受到辐射就会对人体有害，尤其是对于孕妇和儿童，因为这两类人是最敏感的，很容易受到X射线的侵蚀，因此每次都会统一为他们穿上铅衣或铅裙，进行“优待”处理。而且X射线还是诱发癌症和冠心病的主要原因，因此应该更加防范和注意。但是由于X射线对于观察和维护人类的健康也有着极其重要的意义，所以应当以不牺牲X光的这些用途为前提，尽量减少辐射剂量为最好的对待它的态度。
X射线
X光检查是医学上常用的辅助检查方法之一。摄片能使受检部位的结构清晰地显示于x线片上，并可作为客观记录长期保存，以便在需要时随时加以研究或在复查时作比较。选择何种x线检查方法，必须根据受检者的具体情况，从解决疾病的要求和临床需要而定，比如胸腔X射线，就被用来诊断肺部疾病，如肺炎、肺癌或肺气肿等。必要时还可作特殊x线检查，如断层摄影、记波摄影以及造影检查等。
10. 核辐射 看不见的隐形杀手
在第二次世界大战期间，美国在日本的广岛和长崎投下了两颗原子弹，日本因此遭受沉重打击，最后不得不提出无条件投降。可以说，原子弹对“二战”的结束起到了推动作用，但是也给遭受它攻击的地区留下了无尽的灾难。因为原子弹属于核武器，而使用核武器产生的物质辐射对生态环境有着难以想象的破坏力。核辐射是不折不扣的隐形杀手。
核辐射，即人们通常所说的放射性。根据研究得出，核辐射主要有三种射线，其中α射线和β射线这两种射线穿透力小，影响距离比较近，在辐射源不进入体内的情况下，对人体不会产生太大的影响。而γ射线相对来说对人体的影响较大，它是一种波长很短的电磁波，穿透力很强，对人体的影响主要由功率和频率决定。
人们一般会认为，只有在很少的情况下，才会不得不被核辐射所照射，这个观点是完全错误的。我们喝的水、呼吸的空气其实都是有辐射的，这是亿万年形成的客观事实，核辐射其实是无处不在的。所以人们讨论的重点不应该是有没有核辐射，而是在日常生活中有哪些物质会存在足以对人造成伤害的偏高或高的放射性。
在日常生活中我们最为注意的应该是室内的摆件，不要因为它的重量和体积均较小就轻视它，它们是紧密贴近人的“宠物”，其放射性有时也会伤人：比如“夜明珠”。据分析，目前市场中的夜明珠主要是一种叫“萤石”的物质，它是经过加工而成，常含稀土、锶和钙，萤石在加热或有紫外线照射下显荧光，也具有不同程度的反射性；另外，有些含磷的矿物也能被加工成“夜明珠”，放射性也偏高；专家提醒，这类“夜明珠”能不能在室内摆放，需要看它的放射性安全证明和实际检测结果，购买和摆放时一定要谨慎。
还有就是要谨慎使用骨质艺术品，用动物骨头制成的艺术品有时就会造成辐射超标。在检测中会发现一些“不明身份”的动物脊椎骨也有着偏高的核辐射，尤其是这些装饰品多是从街头小贩处购买的，很难查明其产地和来源。专家认为其产生的原因可能是动物吃进了某些含铀、镭等物质的食物，镭等物质沉积于骨骼造成放射性高，因此建议这类骨制品不宜摆放在卧室及儿童居住的房间。
但其实核辐射并没有那么可怕，甚至科学家发现少量的核辐射对人的身体健康是有益的。
2006年，在广东、浙江一些城市，去泡“有医疗价值的地热水”——氡温泉很是盛行。其实，氡是由镭衰变产生的自然界唯一的天然放射性稀有气体，容易被人体呼吸系统截留，并在局部区域不断累积而诱发肺癌。2006年底，公众得知了这一消息后，氡温泉立马成为恐惧之源。但是氡温泉其实通常氡气浓度不高，不会对人形成明显的危害。而且若是“底部”通风良好，它可以起到治疗皮肤病尤其是去除老人斑的作用，并且还可以帮助减肥呢！
近年来，微量辐射的益处开始受到关注，更多研究显示出小剂量辐射可给人体带来好处。比如在中国广东地区的天然本底辐射是其相邻地区的三倍，而当地人的健康与邻区居民并没有明显区别。在天然本底辐射同样偏高的印度部分地区，人们患癌症的危险也在降低。
无独有偶，1971年，美国原子能委员会发起活动，以考察低剂量核辐射对生物体健康的影响，委派诺曼博士对美国各州自然环境中的核辐射剂量进行测定，结果发现那些辐射剂量低的州癌症发病率明显高于辐射剂量高的州。紧接着美国的流行病学调查结果也表明，在高本底辐射地区，癌症的死亡率反而低。
随后，在20世纪80年代，匹兹堡大学的伯纳德博士比较了宾夕法尼亚州氡含量不同的272000个家庭中肺癌的发生率，发现某些生活环境中氡含量高的地区居民的肺癌发病率却低于整个宾夕法尼亚州的平均水平，这个研究结果也得到了哈佛大学流行病学专家格拉汉姆博士的验证。
根据这些例子可以证明，微量的核辐射对人类健康确实有着积极的推动作用，可以激起细胞自我修复机制，但可惜的是科学家们现在还没有给出“微量”的明确定义，即对人体产生伤害的界线还未有具体的划分。
伟大的女性
居里夫人，世界著名科学家，研究放射性现象，发现镭和钋两种天然放射性元素，是历史上第一个获得两项诺贝尔奖的女性，而且是仅有的两个在不同的领域获得诺贝尔奖的人之一。作为杰出科学家，居里夫人有一般科学家所没有的社会影响。在第一次世界大战时期，居里夫人倡导用放射学救护伤员，推动了放射学在医学领域里的运用。1921年，她曾在赴美国旅游途中为放射学的研究筹款。1934年7月4日，居里夫人由于过度接触放射性物质在法国上萨瓦省逝世。
11. 磁阻效应 用磁力记录世界
在远古时期，人类通过结绳记事的方式来储存信息，随着时代的发展，书籍、音像制品等逐渐出现在人们的生活中，人们储存信息的方式更加多样了。磁组效应的发现，引发了又一场信息革命。现在，人们已经可以用磁力记录生活了！
上网搜索资料，用MP3聆听音乐，拿数码相机记录生活……这些都得益于磁盘技术的出现。面对海量信息的严峻挑战，磁盘成了整个信息时代的“大本营”，仿佛可以轻而易举地存下整个世界。巨磁阻效应的发现，又帮助人类读取了整个信息世界。而改写信息技术进化史的这两位“英雄”，也获得了2007年的诺贝尔物理学奖。
英国的开尔文勋爵早在150年前就发现，在磁场作用下，一些金属物体内会发生电阻改变的现象。但是，由于“磁电阻”效应中电阻变化的幅度太微弱，只有1%~2%，因此，在此后的一百三十多年里，开尔文的发现并没有对科学技术进步有什么实质性的推动。
20世纪80年代中期，法国巴黎大学的艾尔伯·费尔和德国尤利希研究中心的彼得·格鲁伯格在只有一些模棱两可的猜测下，尝试去“放大”磁阻效应。经过几年潜心研究，1988年，费尔的科学团队发现，在Fe/Cr多层膜中，微弱的磁场变化就可以引起电阻的急剧变化，幅度是开尔文的数十倍。费尔将其命名为“巨磁电阻效应”。不久之后，格鲁伯格在尤利希研究中心也发现了同样的效应。
巨磁阻的发现与纳米技术的发现密不可分。瑞典皇家学会在诺贝尔奖官方网站的介绍中也指出，巨磁电阻算是纳米技术的第一场胜仗。当时，科学家已经可以在真空环境中制造只有几个原子厚的金属薄膜，而这在以前是根本无法想象的。
在巨磁阻效应发现前后，磁盘存储技术正处于举步维艰的境地。这种磁存储患了“阅读障碍综合征”，由于数据存储点需要有足够的磁场，所以就不能做得太小，否则磁场太弱无法检测出来。当时整个业界都比较看好光存储技术。虽然格鲁伯格发现巨磁阻效应比费尔稍晚一些，但他却非常具有经济头脑和技术眼光，发现巨磁阻之后就申请了专利。在以后的几年时间内，格鲁伯格多次向媒体提到巨磁阻没有得到足够的重视，通过抱怨的方式来提醒业界尽快完成从实验室到市场的技术产业化。而今，老格鲁伯格拿到的专利报酬相当于每年给他一次诺贝尔奖金。
在20世纪80年代末决定性的实验完成后，费尔和格鲁伯格就一路获奖。从新材料奖、惠普欧洲物理奖，到物理领域独尊的沃尔夫奖。其中，更是有两次，他们俩与一个同样研究巨磁阻现象的工程师一同获奖。而这个两次与费尔和格鲁伯格共同获奖的工程师，就是IBM的帕金。
在巨磁阻发现后的第6年，IBM的工程师斯图尔特·帕金首先利用巨磁电阻，研制出高灵敏度磁头，从而将磁盘记录密度一下子提高了17倍。每兆的存储价格随着这项新技术垂直下落，从1997年的20美分一直到2001年不到半美分，全球硬盘的收入也因此近乎翻了一倍。
由于巨磁阻技术的研究困难重重，因此，它的前景当时并不被看好。巨磁阻从理论研究到实际应用帕金可说是功不可没。可是诺贝尔奖却冷落了他。加州大学纳米尺度科学工程中心主任罗伯特·哈登(Robert.C.Haddon)也为帕金没有得奖而提出异议：“也许是评奖委员会认为，观测到巨磁阻效应更加重要吧。”
从磁阻效应的发现直到最后巨磁阻效应的发现，先后经历了将近两个世纪，在此期间，人类的科学发展日新月异，在未来，这一理论的发现将会更大程度地促进人类信息化的进程。
存储信息的U盘
U盘，英文名“USBflashdisk”，全称“USB闪存盘”。U盘的称呼最早来源于朗科公司生产的一种新型存储设备，使用USB接口进行连接，名曰“优盘”。U盘是一个无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品，可以通过USB接口与电脑连接，实现即插即用。USB接口连到电脑的主机后，U盘的资料可与电脑交换，是移动存储设备之一。