Lelectromagnetisme és la part de la física que estudia els camps electromagnètics, uns camps que exerceixen una força sobre les partícules amb càrrega elèctrica alhora que són afectats per la presència i el moviment d'aquestes partícules.
El camp magnètic es produeix pel moviment de les càrregues elèctriques, com per exemple en el cas del corrent elèctric. El camp magnètic produeix una força magnètica del mateix tipus que la dels imants.
Un camp magnètic canviant produeix un camp elèctric, es tracta del fenomen de la inducció electromagnètica que s'utilitza en el funcionament dels generadors elèctrics, els motors elèctrics i els transformadors. De manera similar, un camp elèctric canviant genera un camp magnètic. Com a conseqüència d'aquesta interdependència entre els camps elèctrics i magnètics, té sentit considerar tots dos com una única entitat, el camp electromagnètic.
Aquesta unificació va ser desenvolupada per diferents físics en el curs del i va culminar amb els treballs de James Clerk Maxwell que va unificar els treballs anteriors en una sola teoria. Més tard Oliver Heaviside va simplificar i reformular les equacions de Maxwell en la forma en què les coneixem avui. Maxwell va descobrir la natura electromagnètica de la llum i, com a conseqüència, avui es considera que la llum és una alteració oscil·latòria que es propaga en el camp electromagnètic, com una ona electromagnètica. Les diferents freqüències de l'oscil·lació originen les diferents formes de radiació electromagnètica de l'espectre electromagnètic, des de les ones de ràdio a baixes freqüències als raigs gamma a les més altes freqüències, passant per la llum visible a freqüències mitjanes.
Les implicacions teòriques de l'electromagnetisme van portar a Albert Einstein a desenvolupar la relativitat especial el 1905. El descobriment de la mecànica quàntica obligà a formular una teoria quàntica de l'electromagnetisme, completada a la dècada del 1940 i coneguda com a electrodinàmica quàntica.
Història Coneixem algunes versions sobre l'origen de l'electromagnetisme. La primera és la dels xinesos, que suggereixen que va ser conegut a principis de l'any 2000 aC. Una altra es basa en el fet que els antics grecs van començar a observar els fenòmens elèctrics i magnètics cap a l'any 700 aC.
En aquells moments van descobrir que un tros d'ambre fregat s'electrificava i era capaç d'atreure fils de palla o plomes. La paraula elèctric prové de la paraula grega per a l'ambre: ηλεκτρον (elektron). La vertadera existència de la força magnètica es va conèixer en observar que fragments d'una roca natural anomenada magnetita (Fe₃ O₄) atreia el ferro. El nom de la pedra ve del nom del districte de Grècia on es va descobrir, Magnèsia de Tessàlia.
Otto von Guericke, (1602-1688), més conegut pels seus experiments amb el buit, va treballar al final de la seva carrera en electricitat estàtica i el 1663 va idear la primera màquina electroestàtica, amb ella va descobrir que dos cossos electrificats del mateix tipus es repel·lien (fins llavors només es coneixia l'atracció electroestàtica). També li va permetre d'observar com sortien espurnes d'una bola de sofre mentre la carregava, efecte que més tard seria conegut com a electroluminescència.
Stephen Gray, (1666-1736), va descobrir la conductivitat elèctrica utilitzant tubs de vidre electrificats per fregament i va estendre els seus experiments a altres materials diferenciant entre els conductors i els aïllants.
Charles François de Cisternay du Fay, (1698-1739), va experimentar amb diferents materials i va trobar que només hi havia dos tipus d'electricitat estàtica: la que es produïa fregant el vidre i la que es produïa fregant l'ambre, i que els objectes carregats amb la d'un tipus es repel·lien mentre que els de diferent tipus s'atreien. És el que avui considerem com a càrregues positives i negatives.
El 1745 Ewald Georg von Kleist va descobrir que es podia emmagatzemar una càrrega elèctrica en una ampolla embolcallada en una fulla d'argent, carregant la fulla amb un generador electroestàtic. El 1746 Pieter van Musschenbroek va fer la mateixa descoberta a la universitat de Leiden de manera independent, Musschenbroek va difondre el seu descobriment entre el món científic de l'època i avui és conegut com a ampolla de Leiden, el primer condensador de la història.
Durant la segona meitat del els experiments elèctrics es van posar de moda com a entreteniment. Als salons de l'alta societat i davant el gran públic s'utilitzaven màquines electroestàtiques per electrificar les persones.
El 1751 Benjamin Franklin va publicar els seus experiments elèctrics, aprofitava el principi de conservació de la càrrega, també descobert pel físic anglès William Watson i d'altres, però era el primer a utilitzar el terme positiu i negatiu per a denominar els dos tipus d'electricitat (llavors anomenat fluid elèctric). Franklin va postular que només hi havia un únic tipus d'electricitat i que un cos contenia la mateixa quantitat d'electricitat positiva que d'electricitat negativa, de manera que l'una anul·lava l'altra. I per tant, l'electrificació no era altra cosa que la presència d'un dels dos tipus en major proporció. El 1752 Franklin va conjecturar que els llamps eren una descàrrega elèctrica i proposà d'utilitzar un estel durant una tempesta per carregar una ampolla de Leiden com a demostració. El 1752 Thomas-François Dalibard va portar a terme l'experiment amb èxit; uns mesos després ho faria el mateix Franklin. El 1753, el físic alemany Georg Wilhelm Richmann va perdre la vida en un experiment similar.
Joseph Priestley (1733 - 1804) va fer experiments sobre la conductivitat dels materials i treballant amb esferes carregades va arribar a la llei de la inversa del quadrat com a explicació del comportament de les càrregues elèctriques, però no va anar més enllà per generalitzar les seves observacions i el seu descobriment no va tenir més transcendència. El mateix li va passar a John Robison (1739 – 1805) que va arribar experimentalment a la llei de la inversa del quadrat però no va publicar les seves observacions i van restar oblidades.
Charles-Augustin de Coulomb (1736 – 1806) va utilitzar una balança de torsió d'invenció pròpia per estudiar el comportament de les càrregues elèctriques i va arribar a la llei de la inversa del quadrat aplicada a l'electricitat. Va ser formulada com una llei general coneguda com la llei de Coulomb.
Henry Cavendish (1731 - 1810) va portar a terme un gran nombre d'experiments, però no van ser coneguts fins un segle més tard, quan James Clerk Maxwell els va recuperar i publicar el 1879 quan altres científics ja havien arribat als mateixos resultats. Cavendish va arribar a comprovar la llei de la inversa del quadrat de la distància, va crear una unitat de capacitància (una esfera d'una polzada de diàmetre), va trobar la fórmula de la capacitància d'un condensador, va utilitzar el concepte de constant dielèctrica d'un material, va arribar al concepte de potencial elèctric i va establir la relació entre aquest i el corrent avui coneguda com a llei d'Ohm i va establir les lleis que regeixen la divisió del corrent als circuits paral·lels, avui atribuïdes a Charles Wheatstone.
Luigi Galvani (1737 – 1798) va descobrir els efectes de l'electricitat sobre els músculs d'una granota, iniciant el bioelectromagnetisme. El 1790 va portar a terme una sèrie d'experiments per estudiar la resposta als estímuls de l'electricitat sobre la contracció dels músculs de les granotes en ser tocats per un conductor connectat a una màquina electroestàtica. Galvani va explicar les seves observacions amb la hipòtesi de l'existència d'una electricitat animal que en contacte amb el metall carregat extern produïa la contracció, pensava que el múscul era un magatzem d'electricitat. El 1791 va publicar els resultats de les seves experiències a De viribus electricitatis in motu musculari commentarius. El terme galvanisme s'utilitza per denominar la contracció dels músculs sotmesos a un corrent elèctric. miniatura|Reproducció d'una il·lustració original publicada per Volta el 1800 Alessandro Volta (1745 – 1827), professor de física, primer a Como i després a la Universitat de Pavia, es va dedicar a l'estudi l'electricitat i el 1775 va inventar un generador electroestàtic anomenat electròfor. Intentant mesurar la càrrega elèctrica va arribar a construir un aparell que molt més tard s'anomenaria voltímetre. En conèixer els treballs de Galvani va reproduir els seus experiments però va arribar a la conclusió que la granota no era un dipòsit d'electricitat sinó que es limitava a detectar la seva presència, actuava com un electròmetre. Experimentant amb les granotes i els arcs de metall de Galvani va trobar que dos metalls en contacte adquirien potencials diferents, fenomen que rebria el nom d'efecte Volta. Basant-se en aquesta descoberta, el 1800 va inventar la pila voltaica; durant la seva investigació Volta va posar en contacte diversos parells de discs alterns de coure, argent i zinc separats per roba o cartró impregnats amb salmorra per incrementar la conductivitat, observant que es produïa un corrent elèctric continu entre els seus extrems i d'una intensitat força més gran que la que s'obtenia amb les màquines electroestàtiques. Les piles voltaiques van suposar un abans i un després a la història de l'electricitat, se'n van construir grans piles capaces de subministrar fins a 10 amperes a 1.000 volts, un canvi radical si comparem aquests valors amb els generadors electroestàtics capaços de produir descàrregues elèctriques d'alt voltatge però d'una intensitat molt petita. La pila voltaica va ser utilitzada en nombrosos experiments: va portar a William Nicholson i Anthony Carlisle a l'electròlisi de l'aigua; Humphry Davy va demostrar que el corrent elèctric de la pila voltaica era causat per una reacció química i no per l'efecte volta; William Hyde Wollaston va demostrar que l'electricitat de la pila voltaica era idèntica a la que produïen els generadors electroestàtics.
L'electricitat i el magnetisme es van desenvolupar com a ciències independentment l'una de l'altra fins al 1820, quan un físic i químic danès anomenat Hans Christian Ørsted (1777 – 1851) que pensava que totes les forces de la natura eren relacionades entre si, va observar una relació entre els dos fenòmens: experimentant amb una pila voltaica Ørsted va veure que el corrent elèctric que passava per un filferro podia afectar l'agulla magnètica d'una brúixola (experiment d'Ørsted). Poc després es va comprovar que tot fenomen magnètic era produït per corrents elèctrics i s'unificaren de manera definitiva el magnetisme i l'electricitat, originant la branca de física coneguda com a electromagnetisme.
Francesc Joan Domènec Aragó (1786 - 1853), va presenciar l'experiment d'Ørsted a Ginebra en què el corrent elèctric desvia una agulla imantada i el va repetir a París animant a Ampère a investigar sobre el fenomen. Va descobrir la imantació de ferro per un corrent elèctric i, de manera independent a Ampère, va construir el primer electroimant.