从广义上说，电工科学技术是与研究电磁现象的应用有关的基础科学、技术学科及工程技术的综合。这包括电磁形式的能量，信息的产生、传输、控制、处理、测量，有关的系统运行，设备制造技术等多方面的内容。19世纪末，电工技术已形成了电力和电信两大分支。进入20世纪以后，电工科技的发展更为迅速，应用电磁现象的技术门类日益增多，发展和形成了许多独立的学科，如无线电技术、电子技术、自动控制技术等等。电工科技通常主要是指电力工程及其设备制造的科学技术。

电工科学技术所依据的基本原理大都是由物理学、数学等纯科学中提出来的。依据基本原理，结合技术、工艺、经济等各方面的条件，研究可供应用的电工技术，制造出适应各种需要的电工产品，就是电工科技的主要领域。与电工技术直接有关的部门已形成庞大的工业体系，有关的理论也有许多分支。电力工业与社会生产、公众生活、文化教育等各方面有着十分密切的关系，是现代社会的重要支柱。

电磁现象的发现和电池的发明

人类从自然界的电闪雷鸣和天然磁石上开始注意到电磁现象。中国古代(公元前1100～前771)的青铜器“番生簋”上就出现了“电”字(见图)。在希腊和中国的古代文献中都有关于天然磁石吸铁和摩擦琥珀吸引细微物体的记载。在朝鲜乐浪郡的汉墓中出土的司南是最早应用电磁现象的实物（见图）。司南由一个用天然磁石凿成的勺和一个铜制的方盘组成，盘的中央光滑，四周有表示方向的刻度。使用时掷勺于盘上，勺停止转动时，柄就指向南方。唐朝(618～907)的指南仪器有了改进，《武经总要》书中记载有“将军用指南鱼”。宋朝的科学家沈括在他所著的《梦溪笔谈》中详细介绍了制作人造磁针的方法，当时指南针已被广泛应用。

电机的励磁

1851年德国科学家W.J.辛斯特登提出了励磁方案，用通电流的线圈代替永久磁铁。这是励磁方式的第一次改进。1854年丹麦科学家S.约尔特设计和制成自激发电机，这是电机励磁方式和结构上的又一次重大发展。1866年前后，英国工程师S.A.瓦利、C.惠斯通和德国电气工程师E.W.von西门子等人相继独立制成了自激发电机。惠斯通采用并激励磁，西门子采用串激励磁。当时制作出的电机普遍有电流不稳的缺点。直到1870年，在巴黎的比利时发明家Z.T.格拉姆对意大利物理学家A.帕奇诺蒂在1859年研制的环形电枢发电机模型作了改进，他用叠片式环形电枢在上下两个磁极间旋转，并采用金属换向器。这一电机电流较为稳定，取得了专利，先后在巴黎和维也纳展出，受到人们重视。这个发电机虽然效率还不高,但能提供较高的电压,发出较大的功率(最大达100千瓦)，具有一定的实用价值。至此,电流的产生不再依赖实验装置，而有结构可靠、由原动机驱动、可以产生大电流的发电机可用了。

早期的实用电机1873年德国工程师F.赫夫纳－阿尔滕内克设计了一种鼓形电枢，简化了电机的结构，减少了铜线用量,降低了成本,造出了容量大、效率高、更具有推广价值的发电机。此后，又经美国H.S.马克西姆等人改进电枢，采用了磁场补偿线圈与换向极，直流电机在1880年便具有了现代电机的基本结构。

1823～1825年，英国人P.巴洛、斯特金和美国J.亨利分别制作了电磁铁，证实了电磁作用可以产生吸引力。T.达文波特在亨利的支持下于1834年制造了一台直流电动机，并于次年用它驱动一辆小车。1838年在俄国彼得堡，Б.С.雅科比根据法拉第的理论独立地设计制作了一台电动机，并用它驱动一条小船在涅瓦河上航行了一段，初步显示了电动机的实用性。

19世纪80年代以前,人们从电池得到直流电,因此各国科学家大多致力于直流电机的研制，并有一些直流发电机开始投入运行，导致公用供电系统的出现。1874年俄国Ф.Α.皮罗茨基进行了3.6公里的直流输电试验，发现电压降落和电能损耗太大,难以推广应用。1880和1881年，俄国Д.Α.拉契诺夫和法国M.德普勒分别提出用高压直流电输电以减少损耗。试验结果表明，当时产生高压直流电有困难，而且用户使用也有不便，于是人们转而研究发展交流电，这就促进了交流电技术的发展。

电报和电话的发明

早在1804年西班牙工程师D.F.萨尔瓦就研究用导线传送电流和信息。随后进行这一研究的也不少，但都未达到实际应用的水平。直到1837年，英国W.F.库克和惠斯通制成了双针式电报接收机，并用于利物浦的铁路线上。1839年雅可比发明了电磁式电报记录仪，提高了收报的可靠性。同年德国西门子取得他制作的电报机的专利。

莫尔斯电报和大西洋海底电缆1838年美国S.F.B.莫尔斯发明了以点划组成的电码代表不同的字母或信息，即沿用至今的莫尔斯电码。他研究了当时各种电报机的优缺点之后，又采用了亨利1835年发明的继电器以驱动纸带并记录所接收的信号，完成了商用电报机。1844年由美国政府资助建成从华盛顿到巴尔的摩的电报线路，正式提供商用通报。此后欧洲各国也陆续采用莫尔斯电码和装置，电报的使用从此迅速扩大，电报线路的敷设由此加快。

英国W.汤姆孙（即后来的开尔文勋爵）参加了敷设大西洋海底电缆的工作。从1856年开始，经过多次失败，历时10年，终于成功，实现了从英国到美国之间的越过大洋的通报。到1869年，实现了包括越过太平洋、印度洋在内的全球范围的海底电缆网。

电话的发明电报的使用促进了电话的发明。1876年美国A.G.贝尔在工程师T.沃森的协助下，试验成功电话。1877年美国T.A.爱迪生发明了阻抗式发话器，改进了电话的效果。1878年美国的商用电话投入使用。两年后，美国已有48000台电话机,通信事业成了重要的企业部门。电报、电话的出现推动了电工理论，特别是电路理论的形成和发展。

电照明和电机的发展

电弧虽能发出强光，却因为需要很多电池才能提供足够的电压以产生电弧，因而并未广泛用作照明。直到发电机有所发展，电照明重新引起人们注意。1844年法国J.B.L.傅科制成以木炭为电极的弧光灯，但电极消耗很快。1854年H.格贝尔在美国用玻璃泡密封炭化竹丝的电灯泡，使用时间仍然不长。

白炽灯美国爱迪生在试验了一千多种材料之后，提高灯泡中的真空度,制成了耐用的炭丝灯泡,并于1879年取得美国专利。与他同时，英国J.W.斯旺也制出了耐用的炭丝灯泡。由此两人产生发明专利权的争执。最后于1883年以在英国成立爱迪生与斯旺联合电灯公司解决了争端。使用方便的炭丝白炽灯很快普及到千家万户，并取代了公共场所一度流行的煤气灯和弧光灯，此灯在欧洲一些城市被称为“电气”(electric gas)。炭丝灯的使用寿命毕竟不长。1909年美国W.D.库利奇开发了钨丝的拉丝工艺后，于1912年试制成钨丝灯泡，取得专利后，让给美国通用电气公司生产。以后钨丝灯泡取代炭丝灯泡，成为最普及的照明用具。电灯的广泛使用，是电能应用的一次大普及，并改变了人们的生活；同时也增加了对电能的需求，促进了电机制造技术的进一步发展。

电机的改进与交流电系统19世纪中电机的制造技术逐步改进，实用的直流发电机渐趋完善。1878年美国C.F.布拉什在电机转子上开槽以放置绕组导线，转子的受力大部分转移到槽壁上，增加了电机的总体机械强度。1883年英国J.克雷格在电机中采用叠片磁极及通风间隙。G.W.富勒采用叠片转子。1885年瑞士A.梅隆提出叠式绕组。用类比于光的干涉现象，意大利G.费拉里斯在1885年提出了交流电机的旋转磁场理论，这是交流电机理论的重要进展。1886年美籍南斯拉夫工程师N.特斯拉制成了三相感应电动机。1889年俄国Μ.Ο.多利沃-多布罗沃利斯基发明了三相鼠笼式感应电动机。这种电机结构简单坚固、成本低廉,很快就成为使用得最多的电动机,促进了交流电在动力上的应用。