Ambas as interações elétricas e magnéticas são elementos de um mesmo fenómeno chamado eletromagnetismo.
Há quatro forças fundamentais: a força forte, a força fraca, a gravidade e a força eletromagnética. O estudo do electromagnetismo lida com a forma de partículas electricamente carregadas interagirem umas com as outras e com os campos magnéticos.
Um campo eletromagnético é gerado por objetos carregados eletricamente. O campo influencia o comportamento de outros objetos carregados e se estende no espaço infinitamente. Cargas elétricas estacionárias produzem um campo elétrico, enquanto se mover cargas (correntes elétricas) produzem um campo magnético. Um campo electromagnético é constituído por uma combinação de um campo eléctrico e um campo magnético.
As partículas carregadas emitem ou absorvem energia de uma forma ondulatória conhecida como radiação eletromagnética. Esta radiação é composta por dois componentes: um campo eléctrico e um campo magnético. Estes oscilam em ângulos rectos entre si e à direcção em que a onda se propaga.
A radiação EM desloca-se à velocidade da luz no vácuo e é parte do campo eletromagnético que se afasta suficientemente longe da sua fonte (a carga elétrica em movimento) que a carga não absorve a radiação. A radiação EM extrai energia longe da sua origem, e também tem força. A unidade básica de radiação EM é a dos fotões, um pacote de luz discretas. A luz é uma forma de radiação EM, e pode comportar-se quer como partícula quer como onda.
James Clerk Maxwell desenvolveu uma teoria unificada do eletromagnetismo em 1873. Na sua teoria existem quatro principais interações eletromagnéticas:
- A força de atracção ou de repulsão entre cargas eléctricas é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
- Pólos magnéticos vêm em pares que atraem e repelem tanto quanto as cargas elétricas fazem.
- Uma corrente eléctrica num fio produz um campo magnético cujo sentido depende do sentido da corrente.
- Um campo eléctrico em movimento produz um campo magnético, e vice-versa.
Maxwell também desenvolveu um conjunto de fórmulas, chamadas equações de Maxwell, para descrever esses fenômenos.
