전기적 작용으로 작동하는 시계는 소위 전기시계라 불리우는 가정용 교류전기력을 이용한 교류전기시계나 전지로 움직이는 전자(電磁)시계와 같은 전기식 시계(Electric Time-keeper )와 음차(音叉)나 수정의 진동에 의해 제어되는 음차시계, 수정시계, 그리고 최신의 것으로는 암모니아 가스를 이용한 원자시계처럼 전자관을 이용한 전자관식 시계(Electronic Timekeeper)로 나누어 진다.
수정시계는 종전의 기계시계에 비하여 100배의 정확도를 가진 것으로 수정의 성질의 하나인 피에조 전기효과를 이용한 것이다. 수정편(水晶片)에 전기를 가하면 수정편은 변형되어 전하를 발생한다. 이 전하를 신호로 하여, 다시 전압을 가하면 수정편은 다시 변형되어 전하를 발생한다. 이 동작을 되풀이 함으로써 수정편은 어떤 일정한 진동수로 진동하게 된다. 이렇게 하여 얻어진 일정한 진동수를 기초로 하여 시계의 바늘을 움직이게 한것이 수정발진식 시계이다. 이 일정진동수는 대단히 고대역(高帶域)이기 때문에 이것을 그대로 톱니바퀴에 전달할 수는 없다. 그래서 수정의 진동을 전기신호로 하여 전자회로를 통하여 낮은 진동수의 전기신호로 전환하고, 다시 증폭하여 모터 등을 구동시켜 기어 윤열(輪列)에 전달하여 시각표시용 지침을 움직이도록 되어 있다. 또 수정의 전기신호를 그대로 액정(液晶) 표시장치에 전달하여 시각을 숫자로 직접 표시하는 디지틀형도 만들어지고 있는데 이것은 기계적으로 움직이는 부분이 전혀없는 시계이다.
전기를 시계에 응용한 것은 1830년 이탈리아인 차모니가 최초였으며, 전기시계 발전에의 길을 연 것은 영국의 A. 베인이다. 베인은 40년 전기신호에 의하여 자시계(子時計: 시계의 본체인 속도조절기구를 갖지 않고 보내오는 신호에 따라 시계바늘을 움직이게 하는 구동기구와 지시기구만을 가진 시계)를 움직일 것을 제창했는데, 다음해에 기계시계의 진자를 이용하여 접점(接點)으로 1진동마다 임펄스를 발생시켜 자시계를 움직이게 하는 데에 성공하였다.
이어서 히프.르무앙 등이 전자기식 진자구동(電磁氣式振子驅動)의 단독시계, 56년에는 스위스의 브레게가 전기로 태엽을 감는 시계, 1918년경에는 미국의 H.워렌이 교류동기(交流同期) 모터를 사용한 시계, 27년에는 W.A. 메리슨이 수정시계. 49년에는 H.라이언즈가 암모니아 분자의 진동을 이용한 원자시계(原子時計)를 만들었다.
제2차 세계대전 후 48년에 벨 연구소의 W.H 브래튼, W.쇼클리, J.바딘의 3사람에 의해 개발된 트랜지스터는 전기접점으로서도 뛰어난 특성을 가지고 있기 때문에 54년경부터 시계에 사용되기 시작하였다.
한편, 대형시계와 병행하여 전지손목시계의 연구도 계속되어 52년 미국의 엘진사(社) 공동연구로 템프식 워치의 원형이 발표되었으며, 이어서 템프식. 음차식의 전지손목시계가 미국. 프랑스. 스위스. 일본 등에서 제조 되었다.
69년에는 일본의 핫토리 시계점(현 핫토리세이코)이 세계 최초의 수정손목시계를 아날로그식으로 발매하였고, 72년에는 미국의 몇몇 회사에서 디지털식 수정손목시계를 개발하였다.
전자공학의 급속한 발전으로 고밀도의 직접회로를 내장시켜, 정밀도. 기능이 뛰어나고, 작고 얇으며, 비용도 적게 드는 수정시계가 대량생산됨으로써 기계식시계는 그 모습을 감추기 시작하였다. 특히 디지털 손목시계의 다기능화(多機能化). 저가격화(低價格化)의 진전은 시계의 성격을 소형정보기기로 바꾸었으며, 그 수요구조를 크게 변경하였다.
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