到这里，电的规律、磁的规律，一个个实验都做出来了。但是，这些定律都是零散的，东一条、西一条，没有统一到一套完整理论里面。真正完成大一统的，就是英国物理学家——麦克斯韦。
麦克斯韦这个人，动手做实验不算顶尖，但是数学思维非常厉害。他把高斯、奥斯特、安培、法拉第几代科学家的成果，全部收拢到一起，还补上了别人没有想到的一块拼图，这就是“位移电流”。
这里我给大家通俗讲一讲。安培定律告诉我们：有电流流过导线，周围就会产生磁场。但是遇到电容器充电的时候，矛盾就出来了。电容器两块极板中间是绝缘的，没有电荷真正穿过去。导线上面有电流，极板之间却没有实实在在的电流。按照老的安培定律，到了极板中间，磁场就该消失，逻辑上就讲不通了。
麦克斯韦大胆提出一个假设：就算没有真实电荷流动，只要电场在发生变化，一样可以产生磁场，这个等效效果，就叫“位移电流”。注意，这在当时只是理论上的猜想，并没有实验证据。但就是补上这小小的一项，整个电磁学逻辑才彻底闭环。

至此，四大规律全部集齐：第一，电荷产生电场；第二，磁场线永远闭合，不存在单独的磁南极、磁北极；第三，变化的磁场，产生电场，这就是法拉第电磁感应；第四，不但电流产生磁场，变化的电场同样也产生磁场，这就是麦克斯韦补充之后的安培-麦克斯韦定律。
这四条，组合在一起，就是大名鼎鼎的麦克斯韦方程组。我们今天看到的这4个优美的方程，其实是后人用矢量微积分帮他“翻译”并简化后的版本，他最初可是用了整整20个方程！

很多电工师傅一听见方程组，看见一堆微分符号，头就大了。其实我们干活，不一定非要去算那些复杂的公式，但我们一定要明白这套理论意味着什么。
它推导出一个石破天惊的结论：变化的电场激发磁场，新产生的磁场又再激发电场。电场和磁场，相互激发、交替生成，不需要导线，不需要介质，可以脱离电荷，在真空当中，一波接着一波向外传播出去，这就是电磁波。
更加震撼的是，麦克斯韦通过计算，算出电磁波在真空传播的速度，刚好就等于光速。于是他做出一个大胆预言：光，本质上就是一种电磁波！
要知道，那个年代，没有人见过电磁波。全部都是靠纸和笔，靠纯数学推导出来的猜想。这个理论刚发表出来，很长一段时间并不被科学界接受，很多人质疑，觉得只是纸上谈兵。

麦克斯韦本人没有等到实验验证的那一天，年仅48岁就因病英年早逝。十几年之后，德国科学家赫兹，通过火花放电实验，在实验室里用火花发生器实实在在制造出了电磁波，并用共振环检测到了它，终于证实麦克斯韦的理论完全正确。为了纪念他，我们现在频率的单位“赫兹（Hz）”，就是用他的名字命名的。
讲到这里，很多师傅会问，这套理论跟我们电工现场干活，到底有什么关系？
我跟大家捋一捋。我们家里、工厂里的交流电，电压电流时刻在变化，就会向外辐射电磁波。无线电广播、手机信号、WiFi、遥控器，全部建立在电磁波理论之上。我们做维修遇到的干扰、感应电、EMC电磁兼容问题，根源都来自麦克斯韦方程组描述的电磁场。

可以这么总结：我们干低压电工，日常修电机、变压器，用的是法拉第的电磁感应；但是只要涉及高频、干扰、无线信号，就要追到麦克斯韦的统一电磁场理论。
回顾前面几代科学家的分工：伏打给了人类电流；奥斯特发现电生磁；法拉第发现磁生电；麦克斯韦把电和磁合二为一，预言电磁波；赫兹用实验证明电磁波真实存在。从静电的小实验，到电池，到电机变压器，再到无线电，这就是完整的电磁发展链条。
学电工，只背欧姆定律、记接线，那只是学了手艺；如果你顺着历史，弄懂这一套底层逻辑，你看设备、看故障的眼光，就完全不一样。
下一集第八集，我们将把视线拉回工业现场，看看交流电是如何彻底击败直流电，发电机和变压器是如何大规模普及，让人类真正迎来璀璨的电气时代！我们下期接着聊。