Elektrizität und Magnetismus treiben die moderne Welt an. Die meisten unserer modernen technologischen Wunderwerke verwenden in irgendeiner Weise entweder Elektrizität oder Magnetismus. Einige Geräte verwenden beides. Magnetismus und Elektrizität sind auf einer fundamentalen Ebene miteinander verbunden. Elektrizität kann durch Magnetismus erzeugt werden und Magnetfelder können durch Elektrizität erzeugt werden.
Elektromotoren sind Geräte, die elektrische Energie in Bewegung umwandeln. Sie tun dies mit Hilfe von Magneten. Das Oersted-Prinzip zeigt, dass elektrische Ströme ihre eigenen Magnetfelder erzeugen. Motoren funktionieren, indem sie Strom in Drahtschleifen fließen lassen, die in einem von Magneten erzeugten Magnetfeld aufgehängt sind. Das Magnetfeld, das die Drahtschlaufen erzeugen, drückt gegen das Magnetfeld der Magnete, wodurch sie sich drehen. Diese Drehung dreht die Achse des Motors und alles, woran die Achse befestigt ist.
Elektrische Generatoren ähneln Elektromotoren. Sie bestehen auch aus Drahtschlaufen, die in einem von Magneten erzeugten Magnetfeld aufgehängt sind. Sie funktionieren jedoch genau umgekehrt wie Motoren. Generatoren nutzen Bewegung, um mithilfe von Magneten Strom zu erzeugen. Das Faradaysche Gesetz zeigt, dass ein elektrischer Strom entsteht, wenn ein Draht einem sich ändernden Magnetfeld ausgesetzt wird. Wenn die Achse des Generators gedreht wird, dreht sich die Drahtschleife. Dadurch wird die Schleife ständig einem sich ändernden Magnetfeld ausgesetzt, wodurch Elektrizität in der Schleife fließt. Generatoren verwenden viele verschiedene Stromquellen, um die Achse und die Schleifen zu drehen, wie z. B. durch Wind angetriebene Propeller, durch Wasser angetriebene Räder und sogar Handkurbeln.
Elektromagnete sind künstliche Geräte, die die Wirkung natürlicher Magnete nachahmen. Elektromagnete sind im Wesentlichen nur Drahtspulen, die an einer Batterie oder einer anderen Stromquelle befestigt sind. Nach dem Oersted-Prinzip erzeugt der Strom in der Spule ein Magnetfeld. Die Form der Spule bewirkt, dass das Magnetfeld die gleiche Form wie bei einem Stabmagneten annimmt. Elektromagnete können alles, was natürliche Magnete können. Sie können auch einige Dinge tun, die natürliche Magnete nicht können: Ihre Stärke kann durch Veränderung des in ihnen fließenden Stroms verändert werden. Sie können auch ausgeschaltet werden.
Supraleitende Magnete sind Elektromagneten ähnlich. Sie bestehen jedoch aus speziellen Materialien, die praktisch keinen elektrischen Widerstand aufweisen. Aus diesem Grund fließt Elektrizität, sobald in einem Supraleiter einmal zu fließen beginnt, auch dann weiter, wenn die Stromquelle entfernt wird. Spulen aus supraleitendem Draht können auch ohne Batterie oder Stromquelle Magnetfelder erzeugen.