Elektromagnetické pole
Na začátku 19. století si dánský vědec Hans Christian Oersted všiml, že magnetka umístěná v blízkosti vodiče se vychýlí, začne-li drátem protékat elektrický proud. Správně určil, že pokud vodičem protéká proud, vzniká kolem vodiče magnetické pole, což otevřelo dveře pro zkoumání vztahu mezi magnetismem a elektřinou, který ovlivňuje náš každodenní život. Platí, že když se zvětší proud, zesílí i magnetické pole. Magnetické pole způsobené elektrickým proudem nazýváme elektromagnetické pole. Uvnitř tohoto pole působí na elektricky nabité částice tzv. elektromagnetická síla. Vzájemná souvislost elektřiny a magnetismu se nazývá elektromagnetismus.
Magnety se dělí na trvalé a dočasné, přičemž vodič, kterým protéká proud, je dočasný magnet. Když proud vypneme, přestane kolem něho působit magnetické pole.
Pokud elektrický proud prochází obvodem, můžeme magnetické pole znázornit soustřednými kružnicemi, přičemž vodič prochází kolmo jejich středem. I když elektrony proudí od záporného pólu ke kladnému, domluvou je stanoveno, že směr proudu je od kladného pólu baterie k zápornému. Stejně tak je stanoveno, že indukční čáry mají směr od severního pólu k jižnímu (červený, severní konec magnetky se otáčí směrem k jižnímu pólu magnetického pole).
Abychom určili směr indukčních čar kolem vodiče, používáme tzv. Amperovo pravidlo pravé ruky. Pravou rukou uchopíme vodič tak, aby palec ukazoval směr proudu. Směr našich prstů určuje směr indukčních čar.
Pokud bychom otočili póly na zdroji napětí, proud by začal proudit opačným směrem a magnetky by změnily směr. Tento pohyb magnetek již můžeme považovat za práci, kterou proud vykonal, nebo za způsob, jak zajistit, aby elektrický proud konal viditelnou práci kolem nás.
Velikost a směr magnetického pole ovlivňuje změna velikosti napětí (které určuje velikost elektrického proudu), rychlost změny a směr proudu. Pokud se napětí ani směr proudu nemění, magnetické pole zůstává stabilní a magnetky zůstávají v klidu.
Magnetické pole cívky
Přímý vodič, například rovný kovový drát, vytváří magnetické pole, ale obvykle je velmi slabé. K vytvoření silného magnetického pole by byl potřeba vysoký elektrický proud. Toto magnetické pole nemá póly, zatímco magnety mají.
Aby magnetické pole vodiče připomínalo obvyklé magnetické pole, musíme použít tzv. cívku, která vznikne navinutím tenkého drátu kolem válce (který má mnohem širší průměr než navinutý drát a říkáme mu jádro). Schematická značka vypadá takto (přičemž část s vodorovnou čarou označuje cívku s jádrem).
A co se týká magnetického pole cívky, připomíná pole tyčového magnetu. Jedná se samozrejme o dočasné pole, které působí jenom dovtedy, kým cívkou jede proud. Cívke a podobným zařízením se říká elektromagnety.
Elektromagnetismus má široké využití, například elektromagnety se používají na skládkách k přitahování a zvedání kovového šrotu. Jsou to elektrická zařízení, která, když jsou připojena k zdroji napětí, dokážou generovat velmi silné magnetické pole.
