是不断地把电能转化为机械能。这个发明预示着现代的电动机的出现。
富兰克林进行电学实验的消息在费城传开后，许多人来到富兰克林的家中观看“奇迹”。把他的小小实验室挤得水泄不通。“为了让我的朋友们来分担一些这种拥挤，我在玻璃作坊定制了一些玻璃棒分发给他们，这样我们终于有了好几个表演者了”。富兰克林的朋友们帮他向来观者演示摩擦生电等电学现象，其中有的还独立地得出了些电学上的小小发现。
富兰克林在进行了大量电学实验后，已经走到了他对大气电学作出重大发现的边缘。
在当时，雷电这种具有巨大破坏性的可怕的自然现象的本质是什么，对人们来说还是一个谜。流行的看法是，它是“上帝之火”，天神发怒，也有人猜测雷电是毒气在天空爆炸。格雷关于电火花和雷电属于同一性质的猜想，没有能够用实验证明。富兰克林要来作这一伟大而危险的尝试了。
就在他从这一时期最早的电学实验得出了单流体说的结论的同时，1747年7月11日，他就已经看到了“尖形物体在吸入和放出电火上的神奇效果”。此后，费城和宾州的公共事务占去了他一段时间。到1748年9月29日他得以从商务活动脱身，并迁入了在雷斯街和第二街拐角处的新居。那以后，如富兰克林自述的：“我将自由自在地没有其他任务，而只愿于自己想干的，并享受被我视为莫大幸福的东西：有闲暇去读书、研究、做实验，同那些愿意尊称我是朋友或熟人的那些才华横溢、可敬的人作广泛的交谈。”
1749年11月7日，富兰克林在他的实验记录中记下了“……电的流质同闪电在这样一些方面是一致的。1．发光；2．光的颜色；3．弯曲的方向；4．迅疾的运动；5．由金属而发生；6．爆炸声；7．存在于水或冰中；8．撕裂或震动通过的物体；9．击毙动物；10．熔化金属；11．使可燃物着火；12．硫磺味。电流质被尖状物吸引。我们不知道闪电是否只有这一特性。但鉴于它们在所有我们已经作过比较的各方面都相一致，它们就可能在这一点上一致吗？让我来做这个实验。”
在柯林森把他的一封信送到1750年5月的《绅士杂志》发表前几周，富兰克林已有了如何利用这一发现的想法，“然而，在关于尖状物放出或吸引电火的实验中，有一些东西尚未完全得到解释，对它，我想在下一封信中再来提出解释。因为尖状物的原理非常奇特，而它们的效果的确神奇；根据我在实验中的观察，我认为，房屋、船只、甚至塔和教堂可以借助它们的作用得到有效保护，免受电殛；因为如果在气候仪、风向标、教堂的纺锤状尖顶，塔尖或桅杆顶部不是像通常那样装上木质或铁质的圆球，而是装上一根8到10英尺长的铁杆，顶端逐渐变尖如针一般，并镀上防锈物，或分成数个尖那会更好，我想电火会在它到来达到一殛之时前静静地被从云中吸出，在尖上会有亮光出现，如同船上的桅顶灯光一般。这似乎可能是异想天开，但目前请让它得到传阅，直到我寄来详尽的实验报告。”这是富兰克林最早的关于避雷针的建议，当时他没想到需要一条地线。
1750年7月29日，富兰克林通过柯林森，正式公开地向英国皇家学会提议进行证明雷电是电的实验。而在此之前9个月，他已自己决定了要做这实验。“为决定雷电是否放电现象，我提议在方便之处做一个实验。”并详细介绍了实验方法：“在某一高塔或塔尖顶上放置一种守望棚，大小足够容纳一个人和一个电座①。在电座中央树一根铁竿，将这铁竿弯起来通到门外，然后垂直竖起20到30英尺高，顶端十分尖锐。如那电座保持干净和干燥，人站在座上，当雷雨云经过时放出电和火花，铁竿将把火从云中吸向他。如果担心那人会有危险（虽然我认为没有危险），