Тепловое действие тока изучали независимо друг от друга Джоуль и Ленц и установили закон для количества тепла, выделяемого электрическим током

Установление закона Джоуля-Ленца имело принципиальное значение и явилось одной из предпосылок к установлению закона сохранения и превращения энергии. Кроме того, закон Джоуля-Ленца устанавливал связь между тепловыми и электрическими явлениями.

Изучение магнитного действия тока связано с именем датского физика и химика Ханса Кристиана Эрстеда (1777—1851), который в 1819 г. открыл ориентирующее действие электрического тока на магнитную стрелку.

Открытие Эрстеда послужило толчком к изучению взаимодействия электрических токов, что привело у установлению новых открытий в области электромагнетизма. Так, Араго открыл в 1820 г., что проволочная спираль с током действует на железные опилки или иглу подобно магниту и способна их намагничивать. Подобного рода исследования привели к изобретению электромагнита. В 1825 г. англичанин Стерджен построил один из самых первых электромагнитов. К 30-м годам были построены довольно мощные электромагниты, способные поднимать большие грузы. Так, электромагнит американского физика Генри, построенный им в 1832 г., имел подъемную силу, равную двум тоннам.

В 1820 году немецкий физик Зеебек начал изучение «магнитной атмосферы» (то есть магнитного поля) вокруг различной формы проводников с током. Для этой цели Зеебек использовал магнитную стрелку и железные опилки. В результате своих исследований он получил картины силовых линий магнитного поля для различных случаев. В 1821 году Зеебек, изучая явление контакта двух разнородных металлов с разными температурами, включенных в электрическую цепь, открыл явление термоэлектричества.

Наконец, Био и Саваром был установлен количественный закон действия прямого тока на магнитную стрелку.

Гипотеза Ампера.

В 1820 г. электромагнитные явления начал изучать француз Андре Мари Ампер (1775—1836).

Он пытался искать в явлениях природы общие черты, общие закономерности, был противником концепции невесомых. В открытии Эрстеда Ампер увидел возможность отказаться от существования одной из таких материй. Следуя этой идее, Ампер выдвинул гипотезу об электрическом происхождении магнетизма. Он предположил, что все магнитные и электромагнитные взаимодействия, в конечном счете, сводятся к взаимодействиям между токами. Согласно его гипотезе, каждый магнит есть тело, в котором имеют место электрические токи (молекулярные токи). Взаимодействие магнитов обусловливается взаимодействием, которое всегда имеет место между токами.

Таким образом, Ампер все явления магнетизма свел к электродинамическим взаимодействиям, поэтому его считают создателем электродинамики. Однако, следует помнить, что электродинамика Ампера основывалась на теории дальнодействия, которая затем была отвергнута наукой, но тем не менее, идеи Ампера о сущности магнетизма вошли в теорию Максвелла.

Открытие Эрстеда положило начало количественным исследованиям электрического тока. Изобретение гальванометра позволило установить количественные законы постоянного тока. Как указывалось выше, Петровым было установлено, что действие гальванического элемента зависит от проводников, составляющих цепь, замыкающую этот элемент, и это действие тем больше, чем больше поперечное сечение проводников.

После Петрова на зависимость величины электрического тока от проводников обратил внимание Дэви. Он установил, что химическое действие тока тем значительнее, чем короче соединительные проводники и чем больше их поперечное сечение, а также зависит от свойств самого материала проводника.

В 1825г. немецкий физик Георг Ом (1787—1854) занялся экспериментальными исследованиями законов цепи постоянного тока.

Для количественной характеристики электрического тока Ом воспользовался его магнитным действием, построив для этой цели специальный гальванометр, который состоял из крутильных весов, на нити которых была подвешена магнитная стрелка. Пользуясь указанной установкой, Ом установил, что сила тока пропорциональна произведению поперечного сечения проводника и электрического напряжения на концах проводника, и обратно пропорциональна длине проводника. Коэффициент пропорциональности зависел от проводимости проводника. Эта формула называется теперь законом Ома.