Вскоре информация об открытиях Эрстеда и Швейггера дошла до французского физика Андре-Мари Ампера (1775–1836), и он во что бы то ни стало решил выяснить, как же связаны электричество и магнетизм. Эрстед полагал, будто электричество намагничивает провод, а тот, в свою очередь, намагничивает стрелку компаса, но Ампер был категорически не согласен. Он первым догадался, что у магнита нет никого заряда, а в намагничивании виноваты заряды электричества, которые движутся вокруг каждого атома и образуют замкнутые контуры («цепи»), превращая атомы в мини-магниты.
Дабы убедиться в своей правоте, Ампер сцепил основаниями две намагниченные иголки, поместил их возле провода с током и увидел, что магнит развернулся перпендикулярно проводу, северным полюсом влево, если стоять лицом по направлению тока. На основании этого эксперимента ученый сформулировал закон, согласно которому два параллельных проводника с однонаправленным током притягиваются, а с разнонаправленным — отталкиваются. Помимо того, Ампер нашел формулу, благодаря которой можно вычислить, с какой силой магнитное поле действует на проводник внутри него.
Опытным путем ученый доказал, что любой предмет, проводящий электричество, создает вокруг себя магнитное поле, которое окружает проводник концентрическими силовыми линиями. Также ученый заметил, что железо после остановки тока теряет магнетизм, тогда как сталь даже в отсутствии электричества долгое время сохраняет притягивающую способность. Исходя из этого, Ампер сконструировал соленоид — очень мощный электромагнит, представляющий собой железные прутья, обмотанные изолированной проволокой с током.
На протяжении следующих 10 лет ученые пытались усовершенствовать соленоид, вследствие чего железные прутья были изогнуты в форме подковы, провод изолирован шелковыми нитями, а сам прибор подключен к батарее. Мощь такого соленоида позволяла поднимать грузы весом в несколько тонн! Это стало веским доказательством того, что электричество возбуждает магнитную силу, — оставалось выяснить, как магнит влияет на электричество. Такое задание оказалось по плечу лишь английскому физику Майклу Фарадею (1791–1867).
Изыскания ученого начались с попытки ответить на вопрос: почему один наэлектризованный предмет передает заряд окружающим предметам, а провод с током не заряжает близлежащие провода? В поисках ответа Фарадей обмотал вокруг деревянного валика две изолированные проволоки и одну присоединил к батарее, состоящей из десяти гальванических элементов, а другую — к гальванометру. Затем ученый несколько раз пропустил через первый провод электричество, постепенно увеличивая силу тока, однако на второй провод это никак не подействовало.