起因奧斯特早在讀大學(xué)時(shí)就深受康德哲學(xué)思想的影響,認(rèn)為各種自然力都來自同一根源,可以相互轉(zhuǎn)化。
他一直堅(jiān)信電和磁之間一定有某種關(guān)系,電一定可以轉(zhuǎn)化為磁。當(dāng)務(wù)之急是怎樣找到實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的條件。奧斯特仔細(xì)地審查了庫侖的論斷,發(fā)現(xiàn)庫侖研究的對(duì)象全是靜電和靜磁,確實(shí)不可能轉(zhuǎn)化。他猜測(cè),非靜電、非靜磁可能是轉(zhuǎn)化的條件,應(yīng)該把注意力集中到電流和磁體有沒有相互作用來進(jìn)行探索。實(shí)驗(yàn)1819 年上半年到1820年下半年,奧斯特一面擔(dān)任電、磁學(xué)講座的主講,一面繼續(xù)研究電、磁關(guān)系。
1820年4月,在一次講演快結(jié)束的時(shí)候,奧斯特抱著試試看的 心情又作了一次實(shí)驗(yàn)。他把一條非常細(xì)的鉑導(dǎo)線放在一根用玻璃罩罩著的小磁針上方,接通電源的瞬間,發(fā)現(xiàn)磁針跳動(dòng)了一下。這一跳,使有心的奧斯特喜出望外, 竟激動(dòng)得在講臺(tái)上摔了一跤。但是因?yàn)槠D(zhuǎn)角度很小,而且不很規(guī)則,這一跳并沒有引起聽眾注意。以后,奧斯特花了三個(gè)月,作了許多次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)磁針在電流周 圍都會(huì)偏轉(zhuǎn)。在導(dǎo)線的上方和導(dǎo)線的下方,磁針偏轉(zhuǎn)方向相反。在導(dǎo)體和磁針之間放置非磁性物質(zhì),比如木頭、玻璃、水、松香等,不會(huì)影響磁針的偏轉(zhuǎn)。
1820年7月21日,奧斯特寫成《論磁針的電流撞擊實(shí)驗(yàn)》的論文,這篇僅用了4頁紙的論文,是一篇極其簡(jiǎn)潔的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。奧斯特在報(bào)告中講述了他的實(shí)驗(yàn)裝置和60多個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,從實(shí)驗(yàn)總結(jié)出:電流的作用僅存在于載 流導(dǎo)線的周圍;沿著螺紋方向垂直于導(dǎo)線;電流對(duì)磁針的作用可以穿過各種不同的介質(zhì);作用的強(qiáng)弱決定于介質(zhì),也決定于導(dǎo)線到磁針的距離和電流的強(qiáng)弱;銅和其 他一些材料做的針不受電流作用;通電的環(huán)形導(dǎo)體相當(dāng)于一個(gè)磁針,具有兩個(gè)磁極,等等——正式向?qū)W術(shù)界宣告發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)。意義奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng),是科學(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn),它立即引起了那些懂得它的重要性和價(jià)值的人們的注意。在這一重大發(fā)現(xiàn)之后,一系列的新發(fā)現(xiàn)接連出現(xiàn)。兩個(gè)月后安培發(fā)現(xiàn)了電流間的相互作用,阿拉果制成了第一個(gè)電磁鐵,施魏格發(fā)明電流計(jì)等。安培曾寫道:“奧斯特先生……已經(jīng)永遠(yuǎn)把他的名字和一個(gè)新紀(jì)元聯(lián)系在一起了。”奧斯特的發(fā)現(xiàn)揭開了物理學(xué)史上的一個(gè)新紀(jì)元。