elektromagnetizam je područje fizike koje uključuje proučavanje elektromagnetske sile, vrste fizičke interakcije koja se događa između električno nabijeni čestice. Elektromagnetska sila obično proizvodi elektromagnetska polja, poput električnih polja, magnetskih polja i svjetlosti. Elektromagnetska sila jedna je od četiri temeljne interakcije (uobičajeno zvane sile) u prirodi. Ostale tri temeljne interakcije su snažna interakcija, slaba interakcija i gravitacija.
Do 1820. godine, jedini poznati magnetizam bio je željezni magnet i "lodestoni", prirodni magneti rude bogate željezom. Vjerovalo se da se unutrašnjost Zemlje magnetizira na isti način, a znanstvenici su bili jako zbunjeni kada su otkrili da smjer igle kompasa na bilo kojem mjestu polako se pomicao, desetljeće po desetljeće, sugerirajući sporo mijenjanje Zemljine magnetske polje.
Teorije Edmonda Halleya
Kako željezni magnet može proizvesti takve promjene? Edmond Halley (slave komete) genijalno je predložio da Zemlja sadrži brojne sferne ljuske, jedna unutar druge, svaka se magnetizira drugačije, svaka se polako okreće u odnosu na ostale.
Hans Christian Oersted: Eksperimenti s elektromagnetizmom
Hans Christian Oersted bio je profesor znanosti na sveučilištu u Kopenhagenu. 1820. organizirao je u svom domu naučne demonstracije prijateljima i studentima. Planirao je demonstrirati zagrijavanje žice električnom strujom, a također izvesti demonstracije magnetizma, za koje je dao iglu za kompas ugrađenu na drveno postolje.
Izvodeći svoju električnu demonstraciju, Oersted je na svoje iznenađenje primijetio da svaki put električna struja bio uključen, igla kompasa se pomaknula. Šutio je i završio demonstracije, ali u mjesecima koji su uslijedili naporno se trudio da se smisli iz nove pojave.
Međutim, Oersted nije mogao objasniti zašto. Igla nije bila niti privlačena žicom niti se odbijala od nje. Umjesto toga, teže je da stoji pod pravim kutom. Na kraju je svoja otkrića objavio bez ikakvog objašnjenja.
Andre Marie Ampere i elektromagnetizam
Andre Marie Ampere u Francuskoj osjećao je da ako struja u žici stvara magnetsku silu na a kompas Igle, dvije takve žice također bi trebale magnetno komunicirati. U nizu genijalnih eksperimenata, Andre Marie Ampere pokazao je da je ta interakcija jednostavna i temeljna: paralelne (ravne) struje privlače, anti-paralelne struje se odbijaju. Sila između dvije duge ravne paralelne struje bila je obrnuto proporcionalna udaljenosti između njih i proporcionalna intenzitetu struje koja struji u svakoj.
Tako su postojale dvije vrste sila povezanih s električnom energijom - električna i magnetska. 1864. god. James Clerk Maxwell pokazao suptilnu vezu između dvije vrste sila, neočekivano uključujući brzinu svjetlosti. Iz te je veze proizašla ideja da je svjetlost električni fenomen, otkriće radio valova teorija relativnosti i puno današnje fizike.