Elektromagnetisme er et fysikkområde som involverer studiet av den elektromagnetiske kraften, en type fysisk interaksjon som oppstår mellom elektrisk ladet partikler. Den elektromagnetiske kraften produserer vanligvis elektromagnetiske felt, for eksempel elektriske felt, magnetiske felt og lys. Den elektromagnetiske kraften er en av de fire grunnleggende interaksjonene (ofte kalt krefter) i naturen. De tre andre grunnleggende interaksjonene er det sterke samspillet, det svake samspillet og gravitasjonen.
Fram til 1820 var den eneste kjente magnetismen jernmagneter og "lodesteiner". naturlige magneter av jernrik malm. Det ble antatt at innsiden av jorden var magnetisert på samme måte, og forskere ble veldig forundret da de fant det retningen til kompassnålen hvor som helst skiftet sakte, tiår etter tiår, noe som tyder på en langsom variasjon av jordas magnetiske felt.
Edmond Halleys teorier
Hvordan kan en jernmagnet produsere slike forandringer? Edmond Halley (av kometens berømmelse) foreslo genialt at Jorden inneholdt et antall sfæriske skjell, den ene inne i den andre, hver magnetisert på forskjellige måter, hver sakte roterende i forhold til de andre.
Hans Christian Oersted: Elektromagnetisme eksperimenter
Hans Christian Oersted var professor i naturvitenskap ved Københavns Universitet. I 1820 arrangerte han i sitt hjem en vitenskapsdemonstrasjon til venner og studenter. Han planla å demonstrere oppvarming av en ledning med en elektrisk strøm, og også å utføre demonstrasjoner av magnetisme, som han ga en kompassnål montert på et trestativ.
Mens han utførte sin elektriske demonstrasjon, bemerket Oersted til sin overraskelse at hver gang elektrisk strøm ble slått på, beveget kompassnålen. Han holdt stille og fullførte demonstrasjonene, men i månedene som fulgte jobbet han hardt med å prøve å være fornuftig ut av det nye fenomenet.
Oersted kunne imidlertid ikke forklare hvorfor. Nålen ble verken tiltrukket av ledningen eller frastøtt den. I stedet hadde den en tendens til å stå i rette vinkler. Til slutt publiserte han funnene sine uten noen forklaring.
Andre Marie Ampere og elektromagnetisme
Andre Marie Ampere i Frankrike følte at hvis en strøm i en ledning utøvde en magnetisk kraft på en kompass Nål, to slike ledninger bør også samvirke magnetisk. I en serie geniale eksperimenter viste Andre Marie Ampere at dette samspillet var enkelt og grunnleggende: parallelle (rette) strømmer tiltrekker seg, anti-parallelle strømmer avviser. Kraften mellom to lange, rette parallelle strømmer var omvendt proporsjonal med avstanden mellom dem og proporsjonal med intensiteten til strømmen som strømmer i hver.
Det eksisterte således to slags krefter assosiert med elektrisitet - elektrisk og magnetisk. I 1864 James Clerk Maxwell demonstrerte en subtil forbindelse mellom de to krefttypene, og involverte uventet lysets hastighet. Fra denne forbindelsen sprang ideen om at lys var et elektrisk fenomen, oppdagelsen av radiobølger, relativitetsteorien og mye av dagens fysikk.