Магнітні явища були вперше виявлені і вивчені на природних і штучних магнітах. У 1820 р Ерстед відкрив експериментально, що електричні струми діють на магніти. Під час експерименту Ерстеда вперше був встановлений зв'язок між електричними і магнітними явищами. Ерстед помістив над магнітною стрілкою прямолінійний провід (див. Рис. 6.1), паралельний стрілкою. Стрілка могла вільно повертатися навколо вертикальної осі.
Мал. 6.1. Схема досвіду Ерстеда
При пропущенні по дроту електричного струму стрілка встановлювалася перпендикулярно до проводу. При зміні напрямку струму на протилежне стрілка поверталася на 180 0. Якщо провід переносився вниз, стрілка також поверталася на 180 0.
Дія електричного струму на постійний магніт (магнітне дію) спостерігається у всіх випадках незалежно від природи провідника і є загальною властивістю струму.
Магнітна дія струму застосовують для вимірювання сили струму за допомогою магнітоелектричних приладів. У них легка дротова рамка, укріплена на пружині, поміщається між полюсами магніту. При протіканні струму рамка повертається на кут, величина якого пропорційна силі струму. Значить, подібно до того, як електричні струми діють на магніти, самі магніти діють на електричні струми. Прилади, свідчення яких залежать від сили струму, називаються гальванометра.
Також в 1820 р Ампер вивчав експериментально взаємодія електричних струмів. Ампер вивчав взаємодію дротяних рамок з електричним струмом. Було встановлено, що взаємодія провідників зі струмом між собою підпорядковується тим самим закономірностям, що і взаємодія магнітів з провідниками з струмом, а також взаємодія магнітів один з одним.
Магнітна взаємодія відрізняється від електричного. Електричне взаємодія провідників визначається їх зарядами, а магнітне - струмами, поточними в провідниках. Якщо заряджене тіло помістити всередину замкнутої металевої оболонки, то заряди, розташовані поза оболонки, не діють на це тіло. Навпаки, якщо провідник з струмом оточити металевою оболонкою, то магнітне взаємодія цього провідника з іншими провідниками з струмом або магнітами зберігається.
Магнітна взаємодія тіл може здійснюватися на відстані. Матеріальне середовище, за допомогою якої відбувається це взаємодія, називається магнітним полем. Магнітне поле виявляється в тому, що на рухомі в ньому заряди (струми) діють сили.
З досвіду Ерстеда слід, що магнітне поле надає ориентирующее дію на магнітну стрілку. Значить, магнітне поле має спрямований характер і має характеризуватися векторної величиною.