Las leyes físicas del universo dictan que las partículas con carga opuesta se atraen entre sí. A los niños a menudo se les presenta este concepto desde el principio con imanes, piezas de metal que tienen carga positiva o carga negativa. Los niños ven que estos imanes hacen clic juntos si tienen cargas opuestas o se repelen entre sí si comparten una carga. Una manera de aumentar el poder de un imán es convirtiéndolo en un electroimán.
Los electroimanes se basan en el fenómeno físico de la física llamado inducción. El proceso de inducción hace que los campos eléctricos produzcan campos magnéticos y los campos magnéticos produzcan campos eléctricos. Este fenómeno fue documentado en 1831 por el físico Michael Faraday. Sus experimentos buscaban demostrar que un aparato diseñado apropiadamente podía producir electricidad a partir de campos magnéticos. Su descubrimiento de que un campo magnético giratorio dentro de un campo eléctrico condujo a la propiedad inversa de inducción: que la introducción de un campo eléctrico en uno magnético produciría un campo magnético adicional campos.
Un electroimán funciona mediante el uso de una fuente de energía para introducir un campo eléctrico en el campo magnético existente, que un imán produce de forma natural. Al introducir este campo eléctrico adicional al campo magnético existente, el campo eléctrico induce un campo magnético adicional al área alrededor del imán. Estos dos campos magnéticos se combinan para aumentar efectivamente la fuerza del imán para atraer fuerzas magnéticas con carga opuesta, o repeler imanes y cargas de la misma carga.
Se determina la fuerza del electroimán que resulta de combinar un imán con el campo eléctrico de una fuente de energía. tanto por la fuerza de la corriente eléctrica, una fuente de energía corre alrededor del imán como por la fuerza existente del magnético campo. Mientras que la fuerza del campo magnético base del imán es una propiedad estática del propio imán, alguien que esté jugando con un El electroimán puede aumentar o disminuir la fuerza del campo magnético inducido aumentando o disminuyendo la fuerza de la corriente desde el fuente de alimentación.
El término científico para la carga que lleva un imán, o cualquier partícula, se llama polaridad del imán. Un imán con carga positiva tiene una polaridad positiva y un imán con carga negativa tiene una polaridad negativa. Las propiedades de la inducción dictan que la polaridad de un campo magnético inducido compartirá la polaridad del campo magnético cuya interacción con un campo eléctrico generó la inducción en el primer lugar. En consecuencia, la creación de un electroimán magnificará la fuerza de la polaridad base del imán, no cambiará la polaridad.