פעולה מגנטית של זרם בתצלומים מרצועות סרטים ישנים
שדה מגנטי נוצר סביב החוט נושא הזרם. זוהי תוצאה של סיבוב של מטענים חשמליים (זרם חשמלי). השדה המגנטי הוא החלל בו מכוונת המחט המגנטית.
השדה המגנטי מוצג באמצעות קווים מגנטיים. אוסף הקווים המגנטיים נקרא שטף מגנטי (F). יחידת השטף המגנטי היא הוובר (wb).
קווים מגנטיים תמיד סגורים (רציפים). בכל נקודה בשדה המגנטי, הקווים המגנטיים משיקים למחט המגנטית. כיוון הקווים המגנטיים סביב החוט נושא הזרם עולה בקנה אחד עם כיוון הסיבוב של הגימבל כשהוא נע לאורך הזרם (כלל הגימבל).
חוט הכרוך בספירלה נקרא סולנואיד. השדות המגנטיים של סלילי הסולנואידים מסתכמים ויוצרים שדה מגנטי כולל.
אינדוקציה מגנטית (B) - צפיפות השטף המגנטי (F) בניצב לפני השטח (S) בנקודה נתונה. השדה המגנטי פועל על חוט הנושא זרם (I) בכוח F = BILSinα.כיוון הכוח נקבע על פי כלל יד שמאל: «אם השטף המגנטי F נכנס לכף היד השמאלית והזרם זורם מכף היד לאצבעות, אז האגודל, שמשמאל הצידה, יציין את הכיוון של הכוח (תנועה). «
כלל V.F. מיטקביץ': קווים מגנטיים נוטים ללכת בדרך הקצרה ביותר ולפעול בצורה אלסטית על מוליך נושא זרם, בניסיון לדחוף אותו אל מחוץ לשדה המגנטי.
חדירות מאפיינת את תכונות המדיום וקובעת את גודל האינדוקציה המגנטית (B). חדירות יחסית מראה כמה פעמים שונה האינדוקציה המגנטית בתווך נתון בזרם נתון מהאינדוקציה המגנטית בוואקום.
אינדוקציה מגנטית תלויה גם בגודל הזרם ובצורת סידור הלולאות של החוטים, הנלקחת בחשבון על ידי עוצמת השדה המגנטי (H).
חוק הזרם הכולל: "הסכום האלגברי של תוצרי אורכי המעגל הסגור סביב המוליכים נושאי הזרם, עוצמת השדה המגנטי והקוסינוס של הזווית ביניהם שווה לסכום הזרמים הללו. (זרם כולל)."
החדירות המגנטית של חומרים פרומגנטיים אינה נשארת קבועה ותלויה בחוזק השדה המגנטי. סיבוב האלקטרונים סביב גרעיני האטומים יוצר שדות מגנטיים אלמנטריים המכוונים תחת פעולת שדה מגנטי חיצוני, ומגדילים את השטף המגנטי הכולל. החדרת חומרים פרומגנטיים לשדה המגנטי מגבירה משמעותית את ההשראה המגנטית. המגנטיזציה יכולה להגיע לערך הגבוה ביותר שלה (רוויה) כאשר כל השדות המגנטיים היסודיים חופפים בכיוון השדה המגנטי החיצוני.
התלות של האינדוקציה המגנטית בעוצמת השדה המגנטי עבור חומר מפושט לחלוטין נקראת עקומת המגנטיזציה הבסיסית. מגנטיזציה משתנה מאופיינת בלולאת היסטרזיס סגורה. היסטרזיס - פיגור.