A mágnesek hatékonyságának növelése, függetlenül attól, hogy azok mesterséges szupravezető mágnesek vagy vasdarabok-e, az anyag vagy eszköz hőmérsékletének megváltoztatásával érhetők el. Az elektronáramlás és az elektromágneses interakció mechanikájának megértése lehetővé teszi a tudósok és mérnökök számára, hogy létrehozzák ezeket az erős mágneseket. Anélkül, hogy a hőmérséklet csökkentésével javítani lehetne a mágneses mezőket, az olyan nagy teljesítményű mágnesek, mint például az MRI-gépeknél, elérhetetlenek lennének.
Jelenlegi
A mozgó töltést leíró paramétert áramnak nevezzük. Mágneses mező akkor keletkezik, amikor az áram áthalad egy anyagon. Az áram növelésével erősebb mágneses mező keletkezik. Az anyagok többségében a mozgásban lévő töltött részecske az elektron. Egyes mágnesek, például az állandó mágnesek esetében ezek a mozgások nagyon kicsiek, és az anyag atomjain belül fordulnak elő. Elektromágnesekben a mozgás akkor következik be, amikor az elektronok egy huzaltekercsen keresztül haladnak.
Növekvő áram
A részecske töltésének vagy a mozgás sebességének növelése növeli az áramot. Nem sokat lehet tenni az elektron töltésének növelésére vagy csökkentésére - értéke állandó. Ami azonban megtehető, növeli az elektron haladási sebességét, és ezt az ellenállás csökkentésével lehet elérni.
Ellenállás
Az ellenállás, ahogy a szó is utal rá, akadályozza az áramlás áramlását. Minden anyagnak megvan a maga ellenállási értéke. Például a rézet elektromos huzalozáshoz használják, mivel nagyon alacsony az ellenállása, míg egy fatömbnek nagyon nagy az ellenállása és rossz a vezetője. Az anyag ellenállásának megváltoztatásának legegyszerűbb módja a hőmérsékletének megváltoztatása.
Hőfok
Az ellenállás közvetlenül függ a hőmérséklettől - minél alacsonyabb az anyag hőmérséklete, annál kisebb az ellenállás. Ez a hatás növeli a mágneses tér áramát és erősségét. A vezető anyagok hőmérsékletének csökkentése a legegyszerűbb és leghatékonyabb módszer a ma használt erős mágnesek előállítására.
Szupravezetők
Néhány anyag hőmérséklete az ellenállás majdnem nullára csökken. Ez az áramot szinte pontosan arányosá teszi a feszültséggel, és nagyon erős mágneses tereket hoz létre. Ezeket az anyagokat szupravezetőkként ismerjük. A Physics for Scientist and Engineers szerint ezeknek az anyagoknak az ismert listája több ezerre tehető. Ezen elv alapján a hollandiai Nijmegenben, a Radboud Egyetemen működő nagy mágneses terű laboratórium olyan erős mágnest működtet, amely általában nem mágneses tárgyakat, például békát képes lebegtetni egy mágnesben terület.
