Магнетит и намагниченное железо — не единственные источники магнитных полей. Проделаем опыт по получению магнитного поля без использования этих материалов. Присоединим длинный отрезок проволоки к зажимам батареи через ключ, как показано на рис. При открытом ключе держим проволоку над стрелкой компаса и параллельно ей. Затем замкнем ключ. Если ток в проволоке достаточно силен, то мы увидим, как компасная стрелка внезапно отклонится. Теперь она стоит поперек проволоки. Отсюда мы приходим к выводу, что электрические токи создают в окружающем пространстве магнитные поля.
Сегодня этот факт общеизвестен, и поэтому трудно оценить значение того переворота в представлениях о магнетизме, который был вызван этим открытием, сделанным датским школьным учителем Эрстедом в начале XIX столетия. До того времени электрические и магнитные явления рассматривались как совершенно раздельные. Открытие Эрстеда вскрыло неожиданную связь между ними: оно связало происхождение .магнитных полей с движением электрических зарядов.

Еще один, более прямой опыт проделал Генри Роуланд в 1876 г. в Балтиморе. Он сообщил диску из твердой резины диаметром в 20 см самый большой электрический заряд, какой мог получить. Затем он привел диск во вращение со скоростью около 60 оборотов в секунду. Можно было ожидать, что это даст возможность наблюдать прямое магнитное действие движущихся зарядов. Он обнаружил, что вращающийся электрический заряд действительно создает магнитное поле, хотя и слабое. Движущиеся положительные заряды имеют такое же электрическое действие, как отрицательные, движущиеся в противоположном направлении. Опыт показывает, что и магнитное действие у них одинаково. Заменим часть цепи трубкой с раствором электролита. Если ток во втором случае остался прежним как по величине, так и направлению, то стрелка компаса сохраняет как угол, так и направление своего отклонения. В первой цепи ток обусловлен только движением отрицательных зарядов, между тем как во второй он создается движением разноименных зарядов. Значит, при описании магнитного действия постоянных токов знак движущихся зарядов не имеет значения. Магнитные поля характеризуются линиями магнитного поля совершенно так же, как электрические поля характеризуются линиями электрического поля. Можно «увидеть» линии магнитного поля, насыпав мелкие железные опилки на лист бумаги. Частицы железа располагаются вдоль линий поля подобно семенам камыша в электрическом поле. Если опилки прилипают, надо слегка пощелкать по бумаге. Таким методом мы, разумеется, не узнаем направления магнитных линий, а только определяем их форму. Направление магнитного поля можно определять, помещая магнитную стрелку в различные
точки поля. Тогда можно зарисовывать линии поля с указанием их направления стрелками.
Линии магнитных полей, создаваемых постоянными магнитами, выглядят так, как будто они начинаются и кончаются на поверхностях магнитов, но это только потому, что мы не изобразили линии внутри магнитов, куда мы не в состоянии поместить обычную магнитную стрелку. Применяя в качестве магнитных стрелок нейтроны, мы можем исследовать внутреннюю область постоянного магнита. При этом мы убеждаемся, что линии не прерываются на поверхности.