elektromagnetisme er et fysisk område, der involverer studiet af den elektromagnetiske kraft, en type fysisk interaktion, der opstår mellem elektrisk ladet partikler. Den elektromagnetiske kraft producerer normalt elektromagnetiske felter, såsom elektriske felter, magnetiske felter og lys. Den elektromagnetiske kraft er en af de fire grundlæggende interaktioner (ofte kaldet kræfter) i naturen. De andre tre grundlæggende interaktioner er den stærke interaktion, den svage interaktion og gravitation.
Indtil 1820 var den eneste kendte magnetisme jernmagneter og "lodsten". naturlige magneter af jernrig malm. Man troede, at det indre af Jorden var magnetiseret på samme måde, og forskere blev meget forundrede, da de fandt det retningen af kompasnålen på ethvert sted skiftede langsomt, år efter årti, hvilket antyder en langsom variation af Jordens magnetiske Mark.
Edmond Halleys teorier
Hvordan kan en jernmagnet producere sådanne ændringer? Edmond Halley (af kometberømmelse) foreslog genialt, at Jorden indeholdt et antal kugleformede skaller, den ene inde i den anden, hver magnetiseret forskelligt, hver især langsomt roterende i forhold til de andre.
Hans Christian Oersted: Elektromagnetisme-eksperimenter
Hans Christian Oersted var professor i videnskab ved Københavns Universitet. I 1820 arrangerede han i sit hjem en videnskabsdemonstration til venner og studerende. Han planlagde at demonstrere opvarmning af en ledning ved hjælp af en elektrisk strøm, og også at udføre demonstrationer af magnetisme, som han leverede en kompasnål monteret på et træstativ.
Mens han udførte sin elektriske demonstration, bemærkede Oersted til sin overraskelse, at hver gang elektrisk strøm blev tændt, kompasnålen bevægede sig. Han holdt stille og afsluttede demonstrationerne, men i de følgende måneder arbejdede han hårdt for at give mening ud af det nye fænomen.
Oersted kunne imidlertid ikke forklare hvorfor. Nålen blev hverken tiltrukket af ledningen eller frastøgt den. I stedet havde den en tendens til at stå i rette vinkler. I sidste ende offentliggjorde han sine fund uden nogen forklaring.
Andre Marie Ampere og elektromagnetisme
Andre Marie Ampere i Frankrig mente, at hvis en strøm i en ledning udøvede en magnetisk kraft på en kompas nål, skal to sådanne ledninger også interagere magnetisk. I en række geniale eksperimenter viste Andre Marie Ampere, at denne interaktion var enkel og grundlæggende: parallelle (lige) strømme tiltrækker, anti-parallelle strømme afviser. Kraften mellem to lange lige parallelle strømme var omvendt proportional med afstanden mellem dem og proportional med intensiteten af strømmen, der flyder i hver.
Der eksisterede således to slags kræfter forbundet med elektricitet - elektrisk og magnetisk. I 1864 James Clerk Maxwell demonstrerede en subtil forbindelse mellem de to typer kræfter, der uventet involverede lysets hastighed. Fra denne forbindelse sprang ideen om, at lys var et elektrisk fænomen, opdagelsen af radiobølger, relativitetsteori og en hel del af nutidens fysik.