Le leggi fisiche dell'universo impongono che le particelle di carica opposta siano attratte l'una dall'altra. I bambini vengono spesso introdotti presto a questo concetto con i magneti, pezzi di metallo caricati positivamente o negativamente. I bambini vedono questi magneti che scattano insieme se sono di cariche opposte o si respingono se condividono una carica. Un modo per aumentare la potenza di un magnete è trasformandolo in un elettromagnete.
Gli elettromagneti si basano sul fenomeno fisico della fisica chiamato induzione. Il processo di induzione fa sì che i campi elettrici producano campi magnetici e i campi magnetici producano campi elettrici. Questo fenomeno fu documentato nel 1831 dal fisico Michael Faraday. I suoi esperimenti hanno cercato di dimostrare che un apparato progettato in modo appropriato potrebbe produrre elettricità dai campi magnetici. La sua scoperta che un campo magnetico rotante all'interno di un campo elettrico ha portato alla proprietà inversa di induzione: che introducendo un campo elettrico in uno magnetico produrrebbe ulteriore magnetico campi.
Un elettromagnete funziona utilizzando una fonte di energia per introdurre un campo elettrico nel campo magnetico esistente, che un magnete produce naturalmente. Introducendo questo campo elettrico aggiuntivo al campo magnetico esistente, il campo elettrico induce un campo magnetico aggiuntivo nell'area intorno al magnete. Questi due campi magnetici si combinano per aumentare efficacemente la forza del magnete per attrarre forze magnetiche di carica opposta o respingere magneti e cariche della stessa carica.
Viene determinata la forza dell'elettromagnete che risulta dalla combinazione di un magnete con il campo elettrico di una fonte di alimentazione sia dalla forza della corrente elettrica una fonte di energia corre attorno al magnete sia dalla forza esistente del magnetico campo. Considerando che la forza del campo magnetico di base dal magnete è una proprietà statica del magnete stesso, qualcuno armeggiare con un l'elettromagnete può aumentare o diminuire la forza del campo magnetico indotto aumentando o diminuendo la forza della corrente dal fonte di potere.
Il termine scientifico per la carica che un magnete, o qualsiasi particella del resto, porta è chiamato polarità del magnete. Un magnete caricato positivamente ha una polarità positiva e un magnete caricato negativamente ha una polarità negativa. Le proprietà dell'induzione impongono che la polarità di un campo magnetico indotto condividerà la polarità del campo magnetico la cui interazione con un campo elettrico ha generato l'induzione nel primo posto. Di conseguenza, la creazione di un elettromagnete amplificherà la forza della polarità di base del magnete, non cambierà la polarità.