Elektromagnetismus je oblast fyziky, která zahrnuje studium elektromagnetické síly, typu fyzické interakce, ke které dochází mezi elektricky nabité částice. Elektromagnetická síla obvykle produkuje elektromagnetická pole, jako jsou elektrická pole, magnetická pole a světlo. Elektromagnetická síla je jednou ze čtyř základních interakcí (obvykle nazývaných síly) v přírodě. Další tři základní interakce jsou silná interakce, slabá interakce a gravitace.
Dokud ne 1820, jediný známý magnetismus byl to železných magnetů a “lodestones” přírodní magnety železné rudy. Věřilo se, že vnitřek Země byl magnetizován stejným způsobem a vědci byli velmi zmatení, když zjistili, že směr jehly kompasu na jakémkoli místě se pomalu posouval, desetiletí po desetiletí, což naznačuje pomalou změnu magnetického pole Země pole.
Teorie Edmonda Halleye
Jak může železný magnet takové změny vyvolat? Edmond Halley (slávy komety) důmyslně navrhl, že Země obsahuje řadu sférických nábojů, jeden uvnitř druhého, každý magnetizovaný odlišně, každý pomalu rotující ve vztahu k ostatním.
Hans Christian Oersted: Experimenty s elektromagnetismem
Hans Christian Oersted byl profesorem vědy na Kodaňské univerzitě. V roce 1820 uspořádal ve svém domě vědeckou demonstraci přátelům a studentům. Plánoval demonstrovat zahřívání drátu elektrickým proudem a také provést demonstrace magnetismu, pro které poskytl kompasovou jehlu namontovanou na dřevěném stojanu.
Při provádění své elektrické demonstrace, Oersted poznamenal, že jeho překvapení, že pokaždé elektrický proud byl zapnutý, kompasová jehla se pohnula. Zůstal potichu a dokončil demonstrace, ale v následujících měsících tvrdě pracoval na tom, aby z nového fenoménu udělal smysl.
Oersted však nedokázal vysvětlit proč. Jehla nebyla přitahována k drátu ani odpuzována. Místo toho měla tendenci stát v pravém úhlu. Nakonec zveřejnil svá zjištění bez jakéhokoli vysvětlení.
Andre Marie Ampere a elektromagnetismus
Andre Marie Ampere ve Francii cítil, že pokud proud v drátu vyvíjí magnetickou sílu na a kompas jehly, dva takové dráty by také měly působit magneticky. V řadě geniálních experimentů Andre Marie Ampere ukázala, že tato interakce byla jednoduchá a zásadní: přitahují paralelní (přímé) proudy, protiparalelní proudy se odpuzují. Síla mezi dvěma dlouhými přímými rovnoběžnými proudy byla nepřímo úměrná vzdálenosti mezi nimi a úměrná intenzitě proudu proudícího v každém z nich.
Tak existovaly dva druhy sil spojených s elektřinou - elektrické a magnetické. V roce 1864 James Clerk Maxwell demonstrovali jemné spojení mezi těmito dvěma typy síly, neočekávaně ovlivňující rychlost světla. Z tohoto spojení vycházela myšlenka, že světlo je elektrický jev, objev rádiových vln, teorie relativity a hodně současné fyziky.