Magnesem nazywa się ciała z ferromagnetyka, które wokół siebie wytwarzają stałe pole magnetyczne. Do ferromagnetyków zalicza się m.in. żelazo, kobalt i nikiel, oraz wiele stopów. W grupie ferromagnetyków są takie, które wykazują stan namagnesowania nawet po wyłączeniu zewnętrznego pola amagnetycznego. Są to ferromagnetyki twarde. Natomiast w ferromagnetykach miękkich po usunięciu pola pozostaje tylko namagnesowanie resztkowe.

Ferromagnetyki stosuje się do wyrobu magnesów trwałych, rdzeni magnetycznych silników elektrycznych, transformatorów.

W obrębie każdego magnesu można wyróżnić dwa bieguny: północny i południowy. Każdy magnes jest dipolem magnetycznym. Nie ma w przyrodzie odosobnionych biegunów. Bieguny są to miejsca, każdego których zbiegają się linie pola magnetycznego. Bieguny jednoimienne dwóch magnesów odpychają się, każdego bieguny różnoimienne się przyciągają.

Wokół każdego magnesu oraz przewodnika z prądem elektrycznym wytwarza się pole magnetyczne czyli przestrzeń w której działają siły magnetyczne. Jeżeli w taka przestrzeń dostanie się ładunek elektryczny to będzie na niego działała siła F, którą można przedstawić za pomocą zależności:

- q to wartość ładunku elektrycznego, v to prędkość ładunku, B to indukcja magnetyczna.

Siłą ta będzie zanikać jeśli ładunek zatrzyma się lub jeżeli wektory prędkości i indukcji magnetycznej będą ustawione do siebie równolegle albo antyrównolegle.

Siła taka będzie również oddziaływać na cały przewodnik z prądem, który jest niczym innym jak uporządkowanym ruchem ładunków elektrycznych. Wektorowy zapis zależności między siłą F a natężeniem prądu I oraz wektorem l odpowiadającym długości przewodnika wygląda następująco:

Zjawisko pojawiania się pola magnetycznego wokół przewodnika z prądem zostało wykorzystane w elektromagnesach. Składają się one z cewek, które są nawinięte na ferromagnetyczny rdzeń. W momencie, gdy w cewce płynie prąd to obserwowane jest magnesowanie się rdzenia. Dochodzi również do wzmocnienia pola cewki. Natomiast, gdy prąd zostaje wyłączony namagnesowanie zanika. Elektromagnesy wykorzystywane są do budowy m.in. prądnic i transformatorów.

Ważnym zagadnieniem jest zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Polega ono na indukowaniu się w obwodzie siły elektromotorycznej SEM. Dzieje się tak na skutek względnego ruchu obwodu i źródła pola magnetycznego. Wyidukowana siła elektromotoryczna powoduje, że w obwodzie zaczyna płynąć prąd, zwany prądem indukcyjnym.

Zjawisko indukcji elektromagnetycznej opiera się prawie indukcji Faradaya. Według tego prawa siła elektromotoryczna SEM indukowana w obwodzie jest równa zmianie szybkości strumienia magnetycznego przechodzącego przez ten obwód. Zależność tą można przedstawić w postaci równania:

Znak minus we wzorze wiąże się z kierunkiem siły elektromotorycznej.

Dla płaskiego obwodu w polu magnetycznym, które jest jednorodne strumień magnetyczny można zapisać jako:

B jest wektorem indukcji magnetycznej, S wektorem powierzchni a kątem między nimi.

Jak wynika z powyższej zależności zmian strumienia a w konsekwencji indukcję prądu w obwodzie można dokonać także przez zmianę kąta między nimi. Tak robi się w urządzeniach zwanych prądnicami. Kierunek prądu indukcyjnego wyznacza się korzystając z reguły Lenza. Według niej prąd indukowany ma taki kierunek, że przeciwstawia się zmianom strumienia , które go wywołały. W praktyce kierunek ten można wyznaczyć za pomocą tzw. reguły lewej dłoni.

Siła elektromotoryczna SEM w obwodzie może być indukowana również podczas zmian własnego strumienia magnetycznego wytworzonego przez prąd płynący w obwodzie. Zmiany strumienia mogą nastąpić na skutek zmian natężenia płynącego prądu. Zjawisko to nosi nazwę samoindukcji.

Jeśli obwód składa się N zwojów to siłę elektromotoryczną samoindukcji wyraża się wzorem:

gdzie to tzw. współczynnik indukcji własnej lub indukcyjność.