Transportasi rel
Lokomotif listrik pertama yang diketahui diproduksi pada tahun 1837 oleh kimiawan Robert Davidson dari Aberdeen, Skotlandia, dan ditenagai sel galvanik (baterai/aki). Dengan demikian itu juga lokomotif baterai paling awal. Davidson kemudian membangun lokomotif yang lebih besar bernama "Galvani", yang dipamerkan di Pameran Masyarakat Seni Kerajaan Skotlandia pada tahun 1841. Kendaraan tujuh ton ini memiliki dua motor penggerak "direct-drive", dengan elektromagnet-tetap bekerja pada batang besi yang terpasang pada silinder kayu di setiap poros, dan komutator sederhana. Loko ini dapat mengangkut beban enam ton dengan kecepatan empat mil per jam (6 kilometer per jam) untuk jarak . Diuji di Edinburgh dan Glasgow Railway pada bulan September tahun berikutnya, daya baterai yang terbatas mencegah penggunaannya secara umum. Loko itu justru dirucat oleh pekerja kereta apinya sendiri, yang menganggap itu adalah sebagai ancaman bagi keamanan pekerjaan mereka.
Elektron
Fisikawan Jerman Johann Wilhelm Hittorf melakukan kajian mengenai konduktivitas listrik dalam gas. Pada tahun 1869, ia menemukan sebuah pancaran yang dipancarkan dari katode yang ukurannya meningkat seiring dengan menurunnya tekanan gas. Pada tahun 1876, fisikawan Jerman Eugen Goldstein menunjukkan bahwa sinar pancaran ini menghasilkan bayangnya, dan ia menamakannya sinar katode. Semasa tahun 1870-an, kimiawan dan fisikawan Inggris William Crookes mengembangkan tabung katode pertama yang vakum. Ia kemudian menunjukkan sinar berpendar yang tampak di dalam tabung tersebut membawa energi dan bergerak dari katode ke anode. Lebih jauh lagi, menggunakan medan magnetik, ia dapat membelokkan sinar tersebut dan mendemonstrasikan bahwa berkas ini berperilaku seolah-olah ia bermuatan negatif. Pada tahun 1879, ia mengajukan bahwa sifat-sifat ini dapat dijelaskan menggunakan apa yang ia istilahkan sebagai 'materi radian' ("radiant matter"). Ia mengajukan ini adalah keadaan materi keempat, yang terdiri dari molekul-molekul bermuatan negatif yang diproyeksikan dengan kecepatan tinggi dari katode.