奥斯特的发现传到巴黎
1820年，丹麦的汉斯·克里斯蒂安·奥斯特报告，通电导线会使附近磁针偏转。弗朗索瓦·阿拉戈把这一消息带到巴黎，并于9月在法国科学院介绍和重现相关实验。安德烈-玛丽·安培由此投入密集研究：如果电流能够作用于磁针，那么电流之间是否也能直接产生可见的机械作用？
这个问题改变了实验对象。安培不满足于调整磁针与导线的位置，而是把载流导线本身做成可活动的部分，考察另一个电路能否使它移动。于是，电池、支架和导线共同组成研究力的装置，电学与磁学的关系也有了新的实验入口。
从线圈相吸到导线相互作用
9月18日，安培在科学院阐述设想，包括把导线绕成平面螺旋和螺旋管，并以电流解释磁体作用。9月25日，他展示了通电螺旋线之间的吸引与排斥。电流方向改变，所表现的作用也会改变；把其中一个线圈换成磁体，又可以比较两类对象的行为。
线圈让若干段导线的作用叠加，更容易显现效果，但安培还需要研究较简单的几何关系。把两段直导线平行放置，一段固定，另一段可以摆动，便能观察同向电流相吸、反向电流相斥。这一关系成为1820年秋季报告的核心：电流的方向是决定作用的重要条件，不能把它直接套成同种静电相斥的情形。
参考：[1]
怎样让微弱的力显现出来
困难在于让导线自由移动，同时保持电路接通。安培设计的活动导体装在可转动的框架上，由细小支点支承，玻璃等绝缘部件把需要分开的导电部分隔开。配重改变活动框架的重心，使较小的电流作用也能够引起明显偏转。固定导线和活动导线保持适当位置，才便于比较不同接线状态。
活动接点还要可靠导电。他在回忆实验时强调，某次先前失败的试验，在接触部位加入汞滴后才成功。汞在这里承担可动电连接的作用，显示实验能否重现不仅取决于理论，还取决于接点是否真正连通。为避免气流推动轻巧框架，他也提出用玻璃罩保护装置。
实验者随后可以只改变一个电路的接线方向，观察吸引是否变成排斥，再断开电流检查运动是否消失。这样的比较，把电流造成的运动与支架不平衡、气流或接触不良分开；一个看似简单的现象，要依靠整套安排才能成为可讨论的证据。
参考：[1]
观察结果怎样进入理论
安培把载流线圈与磁体表现相似这一事实，推进成磁体内部也存在闭合电流的假说。这不是实验中已经看见了磁体内部的电线，而是希望用同一种作用解释导线、磁针和地磁现象。假说又反过来提示新的线圈形状和实验排列。
从相吸相斥走向定量定律，还需要说明力怎样随电流强弱、距离和导体方向改变。安培在随后数年研究多种平衡配置，把导体分解为很短的电流元，寻找能够累加出整个回路作用的数学表达。用一个活动部分处于平衡的条件比较不同作用，可以避开直接测量极小力的一些困难。
因此，1820年确立的新实验事实，与以后形成的电流元力公式属于不同层次。前者显示电流之间确有相互作用；后者还包含对微小组成部分和作用方式的数学建模，不能把书中整理后的推导顺序当成发现过程逐日的记录。
从科学院报告到系统著作
安培把早期研究陆续发表，并在后来汇编中重新组织。现存1821年《两个电流的相互作用》单行本，是对1820年期刊论文的修订版本。系统理论则有1826年巴黎出版的单行本，又收入1827年出版、卷面标为1823年度的科学院论文集。报告年份、卷面年度和实际出版年份因而不能混为一谈。
这些工作提供了利用电流产生可控制机械作用、并用机械作用比较电流的研究基础。后来的电磁仪器和电机理论继续发展了这条路线，但不是安培在1820年已经完成这些设备。这个节点的具体成果，是在巴黎把电流之间的吸引与排斥变成可重现、可改变条件的实验对象，并据此建立新的电动力学研究方向。