了解了麦克斯韦建立的内涵广泛的实验体系之后，我们可以将注意力转向一组特定的实验研究以了解典型的实验是如何运作的。奥斯特（Oersted）做出了“电流会对磁针产生作用”这一划时代性的论证之后，在接下来的几周内，安培根据手头的资料首先对此提出了一系列的问题，而后展示了如何将电学和磁学理论统一在一起。他认为，与电磁场相同，磁场也由电流运动产生。比如，针对条形磁铁沿磁轴线运动的说法，安培写道：“我相信真的存在这样的磁轴电流，或者说磁化作用，通过这一作用钢铁粒子具有了同伏打电池一样产生电动作用的特性。”[1]
由此，安培轻易破除了这一广为认可的理论：磁体之所以能够具有磁性，是因为它可以将以未知方式结合的南北磁极分子分离开来。在他的体系中，磁极并不具有重要意义，仅仅是与组成磁体的电流位置相关而已。
在法拉第（Faraday）等人的压力下，后来安培修改了自己对电流的看法，表示磁体中循环流动的电流原本是分子形态，在此基础上他成功地研究出了详细的磁力定量处理方法。根据以磁体两级理论为基础的竞争理论（毕奥-萨伐尔定律），安培的可试验性预测结果也可以得到重现，虽然他本人对此也表示承认，但他坚称只有他的理论将三种电磁相互作用——电流间、电流和磁体间，以及磁体间的相互作用——归为同一原因。他期望着这样的统一可以迅速带来新的发现。安培曾这样写道：
当之前被认为是不同原因引起的现象归为同一原因，这样的历史时期通常伴随着许多的新发现，这是因为新的原因设想的出现启发了人们开展许多新实验，进而证明了许多新解释。[2]
威廉·汤姆森（William Thomson）吸收并改造了安培的理念，将它摆到了英国自然哲学领域的关注中心上。在汤姆森建立的多个以太模型中，以太连续体的涡流成为了单元磁铁的物理基础。当多个此类涡流排列起来时，物体将显示出高磁性和陀螺力学特性。对于同样是英国科学家的麦克斯韦和约翰·佩里（John Perry）等而言，汤姆森以安培分子磁体理论为基础做出的以太学解释仍需加以深层考量。[3]
麦克斯韦赞同安培的猜想，他使用上文所述的“均值实验装置”试图对这一猜想加以证实。但是为了设计实验测试，他需要了解电流的本质，但建成的装置设备中能使他满意的少之又少，就连法拉第对安培物理分子电流理论也表示了彻底反对。[4]因此，除了电流与流体流动之间早已明确的众多相似之处外，麦克斯韦还提出了这样的告诫：
我们必须谨慎小心，以免做出任何无法获得实验确证的假说。迄今为止，还没有任何实验证据可以证明电流到底是物质实体的流动，还是正负电双电流。以每秒流动的英尺数为单位进行测量时，电流速度到底是大是小也处于未证明的状态。[5]
即便如此，在“电流是物体的移动”这一可能性的引领下，麦克斯韦还是开展了三项实验，展示出了可能存在的电流惯性效应。
麦克斯韦在《专论》（Treatise）中描述了他的首个实验，实验时间可追溯至1870年，当时他对约翰·威廉·斯特拉特（John William Strutt）的观点表示了质疑：“在突然接通或停止线圈中的电流时，线圈是否在其水平面上出现了转动现象——就如同浴缸中的水流一样？对此您是否进行过实验？”[6]根据麦克斯韦的阐释，线圈是处于尽可能不受力的自由悬挂状态中，如图2.1所示。若电流中存在惯性质量的移动，那么电路接通时，线圈的角动量将出现改变，进而产生转动，转动方向与角动量守恒的电流运动方向相反。麦克斯韦貌似并无实际开展这一实验的想法，虽然在数年后，理查德·托尔曼（Richard Tolman）和T.戴尔·斯特尔特（T.Dale Stewart）成功地呈现出了十分相似的实验现象。[7]
图2.1 麦克斯韦的首次实验（实验时间为1870年前后）。假设电流同水流一样具有惯性，那么突然将线圈接通电流时，线圈应出现转动，且转动方向与电流方向相反。若使水流涌入盘绕状的花园中，就会出现同样的运动方向相反的效果。这便是麦克斯韦设计的首个电流惯性测试实验，虽然他可能从未真正进行过实验操作。来源：Maxwell Treatise（1881），201.
1861年，麦克斯韦创建了《专论》中所述的第二次实验中使用的装置，用来测量恒定电流的惯性效应。如图2.2所示，线圈A的两个端点（B和B′）固定，线圈可以环绕其自由转动，将电流加在线圈A上。衔铁线圈D在竖直方向上由两点（E和F）固定，可以整体向水平面倾斜。滑轮上的石英纤维在点F正上方，用于固定衔铁的旋转速度。由点E处的两组电刷向线圈A接入恒定电流。
图2.2 麦克斯韦的第二次实验（1861年）。若电流具有惯性，则线圈接通电流后将出现类似陀螺仪的运动现象。当线圈本身为旋转动量时，它将出现进动。麦克斯韦在实验中并未观察到这样的进动现象。（根据麦克斯韦1881年发表的《专论》第203页进行了部分修改。）
若电流带有动量，则线圈将以类似陀螺仪的形式绕纵轴向前运动。基于陀螺仪和旋转电枢角动量的相对方位，陀螺仪或者上倾或者下倾。对于有沿水平方向旋转陀螺仪轴线经验的人来说，这样的实验效果应该并不陌生。向一个方向旋转时，陀螺仪将出现上倾，反之亦然。若麦克斯韦的实验产生的是肯定的结果，那么应该可以说明实质性的、具有惯性的电流的存在和它的方向。
麦克斯韦在线圈A中插入了一根铁条S，试图以此对安培假说进行测试。根据他的推论，线圈中的电流将使铁条磁化，为每个磁性分子周围环绕的微观电流导向，进而增强他试图测算的倾斜度。但是他并未观察到预期的效果，对于这次失败的实验他做出了这样的解释：
实验中主要的难点在于地球磁力的干扰性，受到干扰后电磁体的表现类似于磁倾针（一种垂直指南针）。因此，获得的结果并不精确，但是没有证据证明θ角（线圈A的中轴与水平方向间的夹角）会发生改变，即便线圈中插入铁芯、变成了强电磁体后结果仍然如此。[8]
麦克斯韦几乎没有机会可以观察到预测的倾斜情况。在没有电流本质模型的情况下，他无法计算电流传递的质量。1915年，德哈斯夫妇二人（万德尔·德哈斯和G.L.德哈斯-洛伦兹）在“电子是电传导的基础”这一前提下，说明了使用类似麦克斯韦实验的设备时，预期的倾角将十分微小，为0.00013度切角，肉眼无法观察到。[9]
后来，麦克斯韦又设计了第三次实验，和之前的两次一样，也是为了测试电流是否会输送惯性质量。短路的线圈在其水平面上具有角加速度。若这一未知的电流具有惯性质量，则它的运动将落后于线圈。线圈上产生的相应电流将产生磁场，进而可以被测算。麦克斯韦可能进行了这一实验，他采取的这一想法可能是源于他在1863年建造并使用的实验装置。该装置是用于测量绝对单位制下的导线电阻。[10]在该次实验中，地球磁场中的短路线圈发生了旋转，麦克斯韦检测到了对流电路产生的磁场。据他估算，该实验的测量精确到了万分之一。可能正是这样极端的敏感度促使他在《专论》中评论称，他的电流惯性实验虽然未取得有效结果，但实验的意义很可能是非常深远的：
同使用电流计进行的电流有无性检测相比，精确度更高的科学观察少之又少……因此，若此种方式（线圈加速）可以产生电流，那么即便电流十分微小，也是可以被检测出来的……然而，由于并没有证据可以证明这样的（电流）是存在的，我应该假设它并不存在，或者至少应该假设它不会产生明显效应，这样的假说将会在相当大的程度上简化我们的动力学理论。[11]
与此相反的假说——惯性电荷假说，直到1895年“电子”概念的引入才开始盛行起来。
注释
[1] Ampère，“Mémoire 2 Octobre，”Ann.Chim.Phys.15（1820）：74-76.
[2] Ampère，“Electrodynamique，”Mémoire 6（1823，issued 1827）：303.
[3] Knudsen，“Kelvin/'s Notebook，”Centaurus 16（1972）：41-53；Smith and Wise，Energy and Empire（forthcoming），chap.12.
[4] Williams.“Ampère，”Am.J.Phys.54（1986）：306-311，引自安培和法拉第关于分子磁体争辩的观点。
[5] Maxwell，Treatise（1881），202-203.
[6] 1870年5月18日的信件，参见Strutt，Life（1968），46.
[7] Tolman and Stewart，“Acceleration，”Phys.Rev.8（1916）：97-116，and Tolman，Karrer，and Guernsey，“Further Experiments，”Phys.Rev.21（1923）：525-539.
[8] Maxwell，Treatise（1881），205.
[9] De Haas and de Haas-Lorentz，“Proef，”Verslag 24，no.1（1915）：398-404.
[10] Jenkin，ed.，Reports of the Committee on Electrical Standards，Appendix D（1873）.
[11] Maxwell，Treatise（1881），206.