電磁
由一塊鋼制作的磁體被稱為永磁體，因為它一旦被磁化就將永遠保持磁性。電磁體是一種與通過的電流相關的暫時磁體——切斷電流，磁性隨之消失。簡單的電磁體包括一段被稱為芯的鐵塊，被絕緣導線纏繞。當導線的末端與電源（如電池）相連的時候，鐵塊便被磁化，并且性質(zhì)和永磁體一樣。對這種電和磁相互作用的研究即為電磁學，是物理學的一個分支。英國科學家邁克爾·法拉第在19世紀30年代就曾在該領域進行過研究——盡管最早的電磁研究被認為是在這之前幾年由美國科學家約瑟夫·亨利所進行的。
廢料場中，起重機上連接的巨大電磁鐵可以吸起廢鐵片和廢鋼片。這種應用展示了電磁鐵的一大優(yōu)勢：它可以在通電時帶有磁性，吸起廢料，斷電后失去磁性則將廢料放下。電磁鐵的其他應用包括發(fā)電機、電動機、麥克風、擴音器以及文中列舉的其他不同的電磁裝置。
最早的電磁裝置是由美國物理學家約瑟夫·亨利在19世紀20年代制造的，類似于這種在馬蹄形鐵塊上纏繞絕緣導線的樣子。當導線末端與電池相連時，鐵塊便帶有磁性。
電鈴的電磁元件是螺線管，螺線管是由一塊鐵塊上纏繞許多圈絕緣導線組成的。當有人壓按鈴的時候，來自電池的電流便通過螺線管，螺線管便成為磁體，吸引電樞。這一運動在接觸開關處切斷了電流，螺線管失去磁性，電樞彈回，又重新接通電路。只要壓按鈴，這個過程就不斷持續(xù)，電樞仿佛一根振動的小錘不斷打鈴。
電磁學的科學發(fā)展過程有三個關鍵階段。第一階段是丹麥物理學家漢斯·奧斯特觀察到在通電導線外圍存在一個磁場——他看到指南針的指針在靠近通電導線的時候發(fā)生偏轉(zhuǎn)推斷出這一結(jié)論。第二個關鍵階段是在這10年后，法拉第通過實驗證明了在電路中改變的磁場可以產(chǎn)生感生電流。第三個，也是最后一個關鍵階段是19世紀70年代蘇格蘭理論物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋以一組數(shù)學方程解釋了電和磁之間的相互作用關系。他展示了改變中的電場可以產(chǎn)生磁場，并且預言了以光速傳播的電磁波的存在。事實上，光也是一種電磁波——正如麥克斯韋宣布其結(jié)論之后發(fā)現(xiàn)的無線電波和其他電磁輻射一樣。
簡單的電磁體應用有限，可能最廣為人知的就是用于在廢料場中吸起碎鐵片和碎鋼片。更廣泛的是應用在發(fā)電機和電發(fā)動機、電鈴、螺線管和繼電器中的電磁部件。電磁體還是一些麥克風、擴音器、音響和影碟機中的關鍵元件。一些現(xiàn)代掃描儀和粒子加速器都使用了一些世界上功能最強大的電磁體。
繼電器是一種電磁開關。它可以使一個低電流電路中的開關控制另一個電路中的一股高壓電。這里展示的這套裝置和汽車點火系統(tǒng)類似。轉(zhuǎn)動鑰匙操作點火開關使來自汽車電池的電流通過一個鐵芯螺線管。螺線管被磁化吸引一個觸點，使樞軸臂關閉空隙以接通高電流電路，從而啟動汽車。
磁懸浮列車車體中有超導磁體。這些磁體和軌道上的電磁體之間的相互排斥作用可以使火車懸浮；吸引力推動火車前進（圖A）。沿著軌道兩側(cè)的電磁體可以使火車保持在軌道中間（圖B）。