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자신의 무게 이상을 지탱할 수 있는 전자석을 처음으로 고안했다. 이 장치는 전신기, 전동기, 현대기술의 기초가 되는 다른 수많은 장치를 발명하는 데 바탕이 되었다. 전기현상과 자연과학을 혼자 공부했고, 강의와 전기실험을 하면서 많은 시간을 보냈다.

1824년 서리 에디스쿰에 있는 왕립 육군 칼리지 과학교관이 되었으며 이듬해 자신의 전자석을 최초로 선보였다. 무게가 200g인 이 전자석은 단 하나의 전지에서 나오는 전류로 4㎏의 철을 들어올릴 수 있었다.

1832년 전동기를 만들었으며, 오늘날 대부분 전동기의 필수품인 정류자를 발명했다. 1836년 월간지인 〈전기연보 Annals of Electricity〉를 창간한 해에 최초로 가동 코일형 검류계를 발명했다. 또 볼타 전지를 개량하고 열전기 이론을 연구하기도 했다. 공중에 설치한 500개 이상의 연을 관찰하여 청명한 날씨에 대기는 반드시 지표면에 대해 양전하를 띠고 있으며 고도가 높아질수록 더 많은 양전하를 띠게 된다는 사실을 입증했다.