L'électricité statique.

Le phénomène électrique le plus anciennement connu est la propriété que l'ambre jaune (en grec, êlecktron) acquiert, par le frottement, d'attirer les corps légers. Cette observation est consignée par Thalès de Milet, au VII^e s. av. J.-C. Ce n'est qu'au XVI^e s. que W. Gilbert reconnaît au verre, à la résine, au soufre, etc., la même propriété que l'ambre, ce qui amène à distinguer les matériaux isolants des matériaux conducteurs. En effet, le frottement d'un matériau provoque l'arrachement d'électrons et permet son électrisation. Les charges électriques ainsi créées sont localisées à l'endroit frotté si le matériau est isolant, mais se répartissent sur toute la surface du matériau s'il est conducteur. La matière ordinaire étant constituée d'atomes qui contiennent autant d'électrons (porteurs d'une charge élémentaire négative) que de protons (porteurs d'une charge positive), elle est donc neutre électriquement. Mais s'il intervient un déficit d'électrons dû, par exemple à un frottement, alors la matière atomique aura une charge électrique positive ; un surplus d'électrons, au contraire, lui confère une charge électrique négative. L'étude de ces charges au repos est l'électrostatique, et celle des charges en mouvement, l'électrocinétique.

La première machine électrostatique est inventée par Otto von Guericke, vers 1660 ; elle comporte un globe de soufre tournant et permet de créer des charges électriques importantes et d'obtenir la première étincelle électrique. En 1745, Petrus Van Musschenbroek crée le premier condensateur électrique (la bouteille de Leyde), grâce auquel il augmente considérablement les charges électriques emmagasinées. Franklin, en 1752, remarque les ressemblances entre l'étincelle électrique et l'éclair, et met à profit le pouvoir des corps pointus de « soutirer » des étincelles à d'autres corps, tels les nuages électrisés, pour inventer le paratonnerre. C'est à Coulomb que l'on doit les premières études quantitatives. Il montre que répulsions et attractions électriques sont inversement proportionnelles au carré de la distance.

L'électricité en mouvement.

Galvani ayant établi, en 1786, que le contact de deux métaux différents produit des contractions dans les muscles d'une grenouille, Volta en attribue la cause à l'électricité engendrée par le contact des deux métaux, ce qui le conduit, en 1800, à l'invention de la pile électrique. En 1801, Thenard démontre que le courant électrique peut porter à l'incandescence un fil métallique, mais c'est seulement en 1878 qu'apparaît la lampe à incandescence, mise au point par Edison, avec un filament de carbone. Faraday donne, en 1833, les lois quantitatives de l'électrolyse. Il introduit comme « unité naturelle » de charge électrique celle des ions, qui assurent le passage du courant dans les solutions électrolytiques. Jean Perrin, en 1895, met en évidence des électrons. Dans un solide conducteur, le courant est dû à un déplacement d'électrons.

Le déplacement de ces électrons crée dans le milieu environnant un champ magnétique et, réciproquement, un champ magnétique produit une force de déplacement sur un conducteur parcouru par un courant d'électrons. Ces deux phénomènes constituent la base de l'électromagnétisme aux applications multiples et importantes : générateurs de courants, moteurs, etc.

La production d'électricité.

La production mondiale, en progression rapide et constante, est de l'ordre de 21 000 milliards de kWh. Elle est assurée en majeure partie par un petit nombre de pays : pour 20 % par les États-Unis et pour 17 % par la Chine. Suivent, dans l'ordre, le Japon, la Russie, l'Inde, le Canada, l'Allemagne et la France. Ces six pays fournissent environ 60 % de la production mondiale, et le classement des producteurs, très proche de celui des grandes puissances économiques, confirme la relation entre production d'électricité et niveau de développement. Quelques pays, plus petits, ont une consommation annuelle par habitant exceptionnellement élevée, telle la Norvège, en raison de la présence d'activités industrielles, comme la métallurgie de l'aluminium, qui consomment beaucoup d'énergie. L'industrie est en effet, et souvent de loin, le principal débouché de l'électricité, malgré une croissance rapide, aujourd'hui, du marché domestique, équipé en appareils électroménagers et faisant de plus en plus appel à l'électricité pour le chauffage des appartements.

Les types de production.

La production d'électricité a trois origines essentielles, d'importance inégale : la combustion d'une source d'énergie fossile (charbon, lignite, gaz naturel ou pétrole raffiné et transformé en fuel lourd) – c'est l'électricité d'origine thermique, qualifiée de classique  ; la fission de certains noyaux (uranium 235, plutonium 239), qui produit l'électricité d'origine nucléaire ; les ressources renouvelables, essentiellement l'eau (hydroélectricité), le vent (éolien) et le soleil (solaire).

Aujourd'hui, à l'échelle mondiale, l'électricité d'origine thermique classique est largement prépondérante. Presque exclusive dans les États riches en charbon et pauvres en chutes d'eau aménageables, elle a progressé sensiblement dans les pays montagneux, traditionnels domaines de l'hydroélectricité, stimulée par la croissance de la demande globale et, longtemps, par les facilités d'importation d'un pétrole à bon marché. L'hydroélectricité ne conserve guère une nette prépondérance que dans les pays nordiques. Aux États-Unis et en Russie, malgré des aménagements spectaculaires, la part de l'hydraulique dans la production totale d'électricité est seulement de l'ordre du dixième.

L'électricité d'origine nucléaire, apport parfois notable, s'est développée rapidement, en particulier dans des pays industrialisés, stimulée principalement par la hausse considérable des prix du pétrole. Son essor est freiné dans plusieurs pays (Allemagne, Suisse, Japon) pour des questions de sécurité et d'environnement, notamm. après les accidents de Tchernobyl (1986) et de Fukushima (2011).