电磁学

电磁学是磁场的物理学。（或电磁运动）是物理学的一个分支，研究电和磁之间的关系，其中磁场影响电荷或带电粒子（粒子的含义在经典电磁学中不时变化，粒子的意思是点粒子，但在量子电动力学中，目的地是基本粒子），反过来，场也受到这些粒子在该场中的存在和运动的影响。

可变磁场产生电场（这种现象称为电磁感应，是发电机、电动机和电力变压器工作的基础），同样，可变电场会产生磁场;由于电场和磁场之间的这种交换，很自然地将它们视为同一枚硬币的两面，即电磁场。磁场是由于电荷（例如电流）的运动而产生的，磁场导致与磁铁相关的磁力的存在。

过去，磁力和电是两种不同的力。但詹姆斯·麦克斯韦（James Maxwell）在1873年的一篇关于电和磁的论文中改变了这一观点，他在论文中表明，正电荷和负电荷之间的相互作用是由单一力控制的。麦克斯韦解释说，这些相互作用有四种效应，所有这些效应都出现在实际实验中：

电荷以与它们之间距离的平方成反义电荷（负电荷和正电荷）反义电荷（负电荷和正电荷）反义电荷相互吸引或排斥的力相互吸引或排斥。

磁极以类似于电荷行为的方式吸引或排斥，磁铁有两种类型的电极。北极总是与南极联系在一起。

电流在导线周围产生圆形磁场，其旋转方向（顺时针或逆时针）取决于导线中的电流方向。

当导线在磁场中移动时，影响会产生电流，就像磁力移入或远离导线时会产生电流一样，电流的方向取决于磁铁的运动方向。

1820 年 4 月 21 日，汉斯·奥斯特德 （Hans Ørsted） 在准备一项实验时注意到，罗盘指针在他正在计数的电路中关闭并打开电流时偏离了向北的方向。对这种现象的反射掩盖了通过导线的电流根据光的传播在导线周围产生磁场。并确保电和磁之间存在关系。 Ørsted无法解释这种现象，也没有将其表述成描述其行为的数学方程式。但三个月后，他专注于这一现象，并发表了一篇科学论文，表明电流的通过会导致其周围产生磁场。Cg-Second Units 系统中的 Ørsted 电磁感应单元就是以他的名字命名的，以纪念他以这种方式取得的科学成就。 他的发现归功于科学家对电动学的广泛研究。法国物理学家安德烈·安培（André Ampère）能够制定一个描述两条载流导线之间的磁力的数学方程式。

电磁力是电磁场施加在电粒子上的力。它是自然界中的四种基本力之一;其余的基本力是强核力（负责原子核结合的力），弱核力和重力;我们世界上的任何力都是这四种基本力的不同比例的集合。除重力外，电磁力几乎负责日常生活的所有方面;所有作用在原子之间连接的力都可以追溯到电子和质子作用在原子中的电磁粒子上的电磁力，因此，我们在日常生活中与普通物体碰撞时所受到的“张力”和“推力”可以被认为是来自原子之间的键合力。它们构成了我们的身体，而那些原子构成了我们所影响的身体。

电磁铁是一种磁铁，其中仅由于电流流过导线而产生磁性，电磁铁通常由导线绕线器（所谓的“线圈”）制成，具有大量匝数以增加磁效应（磁化）。通过在线圈内放置特殊的磁性材料（例如铁棒）可以增加线圈产生的磁场。通过线圈的电流使铁（熟铁）成为临时磁铁。