在世界近代歷史上，德國的西門子壹家兄弟四人，都是科學技術方面的傑出人物。四兄弟中最著名的是老大和老二。老二名叫查爾斯·威爾海姆·西門子。他發明了平爐煉鋼法；後來，經過法國人皮埃爾·馬丁的改進，形成了“西門子—馬丁煉鋼法”。本文要介紹的是老大，名叫恩斯特·韋納·馮·西門子。他在電氣技術方面有著多種發明創造。
1816年12月13日，西門子出生於德國漢諾威附近的林特。他家世代務農。父親費爾迪南特畢業於哥廷根大學，曾參加過反對法國侵略的鬥爭，後來從事農業經營。西門子小時候受到良好的家庭教育。接著，先後進入射恩堡市立小學和盧卑克文科中學讀書。在上小學和中學時，西門子就不喜歡語文課，而愛好自然科學和技術。他特別努力學習工程建築，準備報考柏林建築學院。可是，他父親有9個子女，無力供給西門子升人高等技術院校。因此，西門子18歲時，就到馬格德堡參軍，不久編人炮兵隊。第二年，他進人了柏林炮兵學校。
柏林炮兵學校十分重視對學生進行工程技術教育。西門子在校三年期間，努力學習和掌握數學、物理、化學等自然科學知識。有壹次在做實驗時，由於炮管爆炸，致使他的聽力受到很大的損傷。西門子在炮兵學校畢業後，成為壹名炮兵少尉。作為年輕的軍官，他決心進壹步提高自己的科學素養。因此，他把全部業余時間都用來研究科學技術，從事創造發明。
1840年，24歲的西門子被調往威丁堡。在這裏，他壹直沒有停止過科學研究和實驗。然而，在這期間卻發生了壹件不幸的事情。年輕氣盛的西門子因參加壹次決鬥，違犯了軍紀，被捕入獄。監禁期間，他在獄中繼續進行科學研究和實驗，並且發明了電氣鍍金和鍍銀的方法。1842年，西門子獲得這項發明的專利權後，把這個專利權賣給了馬格德堡的壹個珠寶商人。西門子這項最初的發明，雖然並沒有什麽特別重大的價值，但是其中包含著對電流的實際利用，因而使人們感到驚奇，並留下了深刻的印象。
西門子出獄後，由於工作崗位經常變動，生活很不安定。起初，他被調到斯潘道煙火工廠，從事研制工作。他用化學方法制造的煙火，施放效果特別好，因而大受歡迎。不久，他又被調到柏林去，除了在柏林兵工廠從事武器彈藥的研制工作外，還與別人簽訂合同，開辦了壹個鍍金鍍銀制造所。與此同時，他還有多種發明問世。例如：鍍鎳方法、旋轉式快速印刷機上的鋅版翻印裝置、蒸汽機調節器以及蒸汽機車火花聚集器，等等。這時，西門子不斷出賣自己的發明，主要目的就是為了賺錢養家。因為年老的父母和眾多的弟妹都需要他照顧。他是壹個心地善良的人，又是長子，因此責無旁貸地挑起了家庭生活的重擔。
1844年，西門子的弟弟查爾斯·威爾海姆·西門子遷居英國。他在英國進行印刷技術研究時，遇到了困難。為了幫助威爾海姆改進印刷技術，西門子曾壹度前往英國。途經巴黎時，西門子參觀了法國工業展覽，受到很大啟發。他認識到，必須掌握豐富的科學知識和科學原理，技術發明才會具有堅實雄厚的基礎。於是，回到柏林後，他便將發明創造工作暫時停了下來，轉向提高學術水平的理論研究。
過去因為家裏貧窮，沒有能夠接受高等教育，實在是太遺憾了。現在有條件了，無論如何也要補上這壹缺陷。於是，快要滿30歲的西門子，到柏林大學去聽課。與此同時，又參加了工程學會。在這個過程中，西門子結識了許多專家、學者和科學技術人員。他把科學理論與實踐經驗結合起來，撰寫了壹系列論文，如《論用熱空氣為原動力》、《差動調整器》、《利用電氣火花進行速度測量》，等等。從1845年開始，這些論文先後在《丁勒爾斯工程月刊》、《波根道夫年鑒》等刊物上發表，產生了壹定的學術影響。
19世紀40年代，正是有線電報的初創時期。由於電報在人們生活中顯示出重要的作用，許多人都在積極從事這項通訊技術的研究。西門子從1846年起，也投入了電報機的研制工作之中。經過多次試驗，他設計制成了可控斷續手動發報機。這種電報機也叫做指針式電報機。在壹次競賽中，西門子的指針式電報機獲得了優勝，被認為是當時普魯士國家電報網中最為適用的壹種電報機。
由於西門子同科技界和軍事部門有著廣泛的聯系，因此指針式電報機很快就成為市場上的暢銷貨。1847年10月，西門子與柏林壹位名叫約翰·哈爾斯克的機械師合作，成立了“西門子壹哈爾斯克公司”，研究制造電報通訊設備。就在這壹年，西門子發明了壹種在電線和電纜上使用絕緣膠的方法。為此，他被聘請到普魯土國家電報局去工作，在技術方面發揮指導性的作用。
隨著指針式電報機的發明和暢銷，西門子的名氣越來越大了。普魯土國王腓特烈和太子腓特烈·威廉知道西門子的成就後，非常高興，立即把他請到波茨坦去，給他們講解有關電報通訊的知識和技術。此外，比利時國王利奧波德也曾慕名邀請西門子，請他到布魯塞爾王宮中去，為王室成員講解電報知識。
1848年，普魯士與丹麥之間發生戰爭。西門子作為壹名軍官，在這場戰爭中發揮了他的科技才能。他采用電流點火方式，在基爾港進行水雷封鎖。由於作戰有功，西門子受到弗蘭格爾將軍的接見，並被提升為炮兵連連長，擔負起基爾港等地的保衛任務。戰爭結束後，他被調回柏林，專門負責架設電報線的工作。
由於西門子的精心設計和施工，柏林至法蘭克福的電報線，於1848年至1849年敷設完成。這是當時歐洲第壹條遠距離線路。接著，他又組織架設了柏林至科倫的電報線；這條線路壹直延伸到比利時的維爾維堡。從漢堡到布勒斯累的電報線，也是他負責架設的。在架設這些線路的過程中，西門子第壹次敷設經過萊茵河的水下電線，取得了成功。
這時，科學技術的發展日新月異。西門子看到了科技發展的動向和趨勢，希望在科學技術的進步潮流中大顯身手。為了專心從事科學技術研究和經營自己的公司，他在1849年6月退出了軍隊。同時，還辭去在國家電報局擔任的技術主任職務。
擺脫繁瑣事務後，西門子全力投入電報技術的研究和發明工作之中，並取得了壹系列重大成果。他改進了電報機和導線，發明了將低電壓改變為高電壓的電流盤形裝置，研制了雙T形電樞，等等。與此同時，他不斷總結自己在發明創造過程中的實踐經驗，寫出了許多既有學術價值又有應用價值的論文。例如，1850年4月，西門子寫成《關於電報的紀錄》壹文。這篇論文提交巴黎科學研究院後，得到該院專家的好評，被收入《外國論文集》壹書。西門子還把他對地下導線的研究心得，寫成《論電氣導線和器械》壹文，在《波根道夫年鑒》上發表。
當然，西門子的工作和事業也並不都是壹帆風順的。他根據自己在技術應用中的做法和體會，寫出《略論敷設普魯士地下電線的經驗》壹文。這篇文章指出施工中存在著的壹些實際問題，並針對這些問題提出了解決辦法和改進措施。這本來是壹件好事。司是，實際上卻事與願違。政府的電報部門認為，既然敷設地下電線存在種種問題，那就不要敷設了，因此取消了原來在“西門子—哈爾斯克公司”的定貨。這樣壹來，西門子出於科學態度寫成的論文，反而給自己的公司帶來了困難，使公司的經營效益大受影響。
不過，西門子—哈爾斯克公司在國外的經營業務卻壹直開展得比較順利。在倫敦、巴黎和彼得堡，都先後建立了它的分公司。早在1850年年底，西門子就曾接受英國政府的邀請，到英國敷設電纜，並獲得了極大的成功。1852年，西門子又被請到俄國，幫助架設電報線。在俄國，西門子主持敷設了彼得堡和莫斯科、莫斯科和基輔、基輔和敖德薩之間的幾條主要線路，還完成了彼得堡和華沙、彼得堡和赫爾辛基之間的線路。特別是在克裏米亞戰爭期間，他以最快的速度完成了通往塞瓦斯托波爾的電報線路。據說，塞瓦斯托波爾要塞陷落的消息，就是通過這條線路及時地報告給沙皇的。
1855年，西門子從俄國回到了柏林。這時，從蘇伊士到亞丁的海底電纜出現故障。負責敷設這條線路的英國公司請西門子去幫助檢修。西門子把自己研制的測試儀器接在線路上，進行檢查測試。第二天，他就得出結論說：“電纜在離亞丁5.556公裏的地方出毛病了。”當時，在場的壹些工程師都不相信，以為西門子是在開玩笑。結果事實證明，的確是這個地方的電纜損壞了。西門子把這個地方修好後，電報立即接通了。
西門子壹心撲在事業上，很少考慮個人生活方面的問題。也許正是由於這個原因，他直到36歲時才結婚。1852年10月1日，西門子與馬提爾德·德盧曼小姐在哥尼斯堡舉行了婚禮。接著，他們到巴黎等地去旅行，然後回到柏林。這時，西門子—哈爾斯克公司在柏林建造了壹座大工廠。他們就在工廠的前區安下了家。
西門子—哈爾斯克公司的工廠仍然以生產電報機為主，同時在這種技術基礎上，開始向其他方面發展。這是因為，西門子從俄國回來後，就曾經表示過，他“對建立電報線路已經不感興趣了”。因此，從19世紀50年代末期起，雖然西門子對電報通訊技術的研究和敷設電報線路的工作並沒有完全停頓下來，但是他已朝著壹個新的方向開拓進取了。
自從1831年英國物理學家法拉第發現電磁感應原理後，很多人都在進行發電機的研制工作。但是，這項工作進展很慢。主要原因在什麽地方呢？就是人們只考慮到用永久磁鐵來發電，而沒有考慮到用電磁鐵也可以發電。即使是有人想到過這個問題，但又認為，由於永久磁鐵本身有磁性，所以才使線圈產生了電流。電磁鐵的磁性，需要通上電流才能產生；只轉動發電機的線圈，電磁鐵是不會產生磁性的，因而線圈中也就不能產生電流。這種認識，被西門子突破了。
西門子通過研究和實驗發現，在發電機上不用永久磁鐵，而用電磁鐵，同樣也可以發出電來。這是因為，電磁鐵的鐵芯，在不通電流時，仍然殘留著微弱的磁性。當轉動線圈的時候，可以利用這壹微弱的剩磁，產生電流。電流再反饋給電磁鐵，促使其磁力增強。於是，電磁鐵就能產生強磁性，從而也就可以發出較強的電流來了。
1866年，西門子向物理學家馬格納斯等人報告了發電機的原理，並進行了成功的試驗，得到柏林科學研究院的肯定。同年，西門子根據自己的這壹研究結果，在西門子—哈爾斯克公司的工廠裏，制造出使用電磁鐵的發電機。西門子發明的這種發電機，稱為自激式直流發電機。1867年，在巴黎舉行的世界博覽會上，展出了西門子的第壹部發電機。為此，他獲得了法國榮譽勛章。
西門子發電機提高了電流強度。它的研制成功，促進了電動機的研究和改進。從19世紀70年代開始，電力在德國得到了實際應用，使人們的生產和生活發生了巨大的變化。因此，自激式直流發電機的發明，是西門子在電氣技術發展方面所作出的壹個重大的貢獻。
1867年，哈爾斯克退出了西門子壹哈爾斯克公司。從此，這家公司就成為西門子公司了。西門子把總公司設在柏林，並在英國、法國、俄國等國設立了分公司。英國的分公司設在倫敦，稱為“西門子兄弟公司”，它所屬的工廠專門生產各種電氣器材。後來，西門子公司發展成為德國主要的電氣設備制造企業，在電氣工業方面處於舉足輕重的地位。
由於自激式直流發電機還存在著不少缺點，因此，西門子繼續對它進行研究和改進。1870年，西門子公司的研究人員阿特涅工程師在西門子發電機的基礎上，制出了性能更好的發電機。為了克服直流發電機的缺點，1873年，阿特涅又研制出交流發電機。與此同時，西門子也在不斷改進發電機，創造新的型號。西門子公司不僅大量生產發電機，而且展開了電動機的研制工作。1879年，西門子公司制造的用電動機開動的電車，在柏林工業展覽會上進行了公開表演。這輛電車能坐20名乘客，以每小時12公裏的速度，在600米長的圓形鐵軌上奔跑，使參觀的人們既驚奇又興奮，贊嘆不已。於是，有軌電車在柏林開始行駛了。