Elektromagnētisms ir fizikas joma, kas ietver elektromagnētiskā spēka, fiziskās mijiedarbības veida, kas notiek starp, izpēti elektriski uzlādēts daļiņas. Elektromagnētiskais spēks parasti rada elektromagnētiskos laukus, piemēram, elektriskos laukus, magnētiskos laukus un gaismu. Elektromagnētiskais spēks ir viens no četriem dabiskās mijiedarbības veidiem (ko parasti sauc par spēkiem). Pārējās trīs pamata mijiedarbības ir stipra mijiedarbība, vāja mijiedarbība un gravitācija.
Līdz 1820. gadam vienīgais zināmais magnētisms bija dzelzs magnēti un “lodestones”. dabiskie magnēti dzelzs bagātas rūdas. Tika uzskatīts, ka Zemes iekšpuse tiek magnetizēta tādā pašā veidā, un zinātnieki bija ļoti neizpratnē, kad atklāja, ka kompasas adatas virziens jebkurā vietā lēnām mainījās, gadu desmitiem pa desmit, liekot domāt par Zemes magnētiskās vērtības lēnām variācijām lauka.
Edmonda Halija teorijas
Kā dzelzs magnēts var radīt šādas izmaiņas? Edmond Halley (komētas slavas) ģeniāli ierosināja, ka Zeme satur vairākus sfēriskus apvalkus, viens otra iekšpusē, katrs magnetizējas atšķirīgi, katrs lēnām rotējot attiecībā pret citiem.
Hanss Kristians Oersteds: Elektromagnētisma eksperimenti
Hanss Kristians Oersteds bija zinātnes profesors Kopenhāgenas universitātē. 1820. gadā viņš savās mājās noorganizēja zinātnes demonstrāciju draugiem un studentiem. Viņš plānoja demonstrēt stieples sildīšanu ar elektrisko strāvu, kā arī veikt magnētisma demonstrācijas, kurām viņš sniedza kompasa adatu, kas piestiprināta uz koka statīva.
Veicot elektrisko demonstrāciju, Oersteds pārsteigumam atzīmēja, ka katru reizi elektriskā strāva bija ieslēgts, kompasa adata pārvietojās. Viņš klusēja un pabeidza demonstrācijas, bet sekojošajos mēnešos smagi strādāja, cenšoties izprast jauno fenomenu.
Tomēr Oersted nevarēja izskaidrot, kāpēc. Adatu ne pievilināja pie stieples, ne no tās atgrūda. Tā vietā tam bija tendence stāvēt taisnā leņķī. Noslēgumā viņš bez jebkāda paskaidrojuma publicēja savus atradumus.
Andre Marie Ampere un elektromagnētisms
Andre Marie Ampere Francijā uzskatīja, ka, ja strāva stieplē rada magnētisku spēku kompass adatai, arī diviem šādiem vadiem vajadzētu mijiedarboties magnētiski. Ģeniālu eksperimentu sērijā Andre Marie Ampere parādīja, ka šī mijiedarbība ir vienkārša un fundamentāla: paralēlas (taisnas) strāvas piesaista, anti-paralēlas strāvas atgrūž. Spēks starp divām garām taisnām paralēlām strāvām bija apgriezti proporcionāls attālumam starp tām un proporcionāls katrā plūstošās strāvas intensitātei.
Tādējādi ar elektrību bija saistīti divu veidu spēki - elektriskais un magnētiskais. 1864. gadā Džeimss Klerks Maksvels demonstrēja smalku savienojumu starp abiem spēka veidiem, negaidīti iesaistot gaismas ātrumu. No šī savienojuma radās ideja, ka gaisma ir elektriska parādība, radioviļņu atklāšana, relativitātes teorija un daudz mūsdienu fizikā.