Siła Lorentza — siła jaka działa na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym poruszającą się w polu elektromagnetycznym. Wzór podany został po raz pierwszy przez Lorentza i dlatego nazwano go jego nazwiskiem.

Wzór określa, jak siła działająca na ładunek zależy od pola elektrycznego i pola magnetycznego (składników pola elektromagnetycznego):

gdzie:
F – wektor siły (w niutonach),
q – ładunek elektryczny cząstki (w kulombach),
E – wektor natężenia pola elektrycznego (w woltach / metr),
B – pseudowektor indukcji magnetycznej (w teslach),
v – wektor prędkości cząstki (w metrach na sekundę),
× – iloczyn wektorowy.
W przypadku, gdy terminem „siła Lorentza” określa się tylko samą składową magnetyczną tej siły^[1], wzór na jej obliczanie zredukuje się do formuły następującej:

Siła elektrodynamiczna (magnetyczna) – siła, z jaką działa pole magnetyczne na przewód elektryczny, w którym płynie prąd elektryczny.

Na umieszczony w polu magnetycznym o indukcji magnetycznej B prostoliniowy przewodnik o długości l, przez który płynie prąd o natężeniu I, działa siła F, którą wektorowo określa wzór:

czyli jej wartość wynosi:

Kąt α jest to kąt między kierunkiem przepływu prądu a kierunkiem linii pola. Kierunek siły jest prostopadły do linii pola magnetycznego i kierunku prądu. Zwrot siły określa reguła lewej dłoni.

Zjawisko oddziaływania pola magnetycznego na przewodnik skutkuje też wytwarzaniem prądu w trakcie jego przemieszczania w polu magnetycznym. Napięcie elektryczne wytwarzane w ten sposób jest nazywane siłą elektromotoryczną indukcji.

Prawo Ampere’a

Prawo Ampere’a w typowej najprostszej postaci określa wartość pola wokół nieskończonego prostoliniowego przewodnika z prądem. Linie pole magnetycznego wokół takiego przewodnika przyjmują kształt okręgów leżących w płaszczyźnie prostopadłej do przewodnika. Sam przewodnik przebija płaszczyznę okręgu dokładnie w środku tego okręgu. Wartość pola można określić wzorem:
Postać wzoru podająca wartość natężenia pola magnetycznego
   

Postać wzoru podająca wartość indukcji magnetycznej

H – natężenie pola magnetycznego – w układzie SI w amperach na metr [H]=A/m
B – indukcja magnetyczna – w układzie SI w teslach T = N/Am = kg/(As²)
r – odległość punktu, w którym określane jest pole od przewodnika – w układzie SI w metrach m
μ – μ₀ μ_r  przenikalność magnetyczna ośrodka
μ₀  - przenikalność magnetyczna próżni – jednostka w układzie SI – H/m (Henr na metr)
μ_r  przenikalność relatywna ośrodka – wielkość bezwymiarowa
Inne postacie prawa Ampere’a
Całkowa:

Różniczkowa:


Prawo Biota-Savarta – prawo stosowane w elektromagnetyzmie i dynamice płynów. Pozwala określić w dowolnym punkcie przestrzeni indukcję pola magnetycznego, której źródłem jest element przewodnika przez który płynie prąd elektryczny. Oryginalna wersja została sformułowana dla pola magnetycznego.
Przewodnik z prądem
Przyczynek  do pola indukcji magnetycznej w danym punkcie A od elementu długości  przewodnika z prądem o natężeniu .

gdzie

 jest nazywane stałą magnetyczną,

 – natężenie prądu, wyrażone w amperach,

 – skierowany element przewodnika; wektor o kierunku przewodnika, zwrocie odpowiadającym kierunkowi prądu i długości równej długość elementu przewodnika,
 – wersor dla punktów wytwarzającego pole (elementu przewodnika) i miejsca pola,
 – odległość elementu przewodnika od punktu pola.
1. Pole magnetyczne przewodników z prądem
Obok przewodnika ustawiamy igłę magnetyczną. Gdy przez przewodnik nie płynie prąd, igła wskazuje kierunek północ - południe. Gdy do przewodnika podłączymy napięcie powodując przepływ prądu, obserwujemy odchylenie się igły magnetycznej od kierunku pierwotnego. Zatem: 
Wokół przewodnika w którym płynie prąd występuje pole magnetyczne .

A) Pole magnetyczne wokół przewodnika prostoliniowego

Wielkościami informującymi o tym jak silne jest pole magnetyczne są: natężenie pola H i indukcja magnetyczna B . Na podstawie reagowania igły magnetycznej stwierdzimy, że natężenie pola magnetycznego przewodnika jest tym większe, im większe jest natężenie prądu w przewodniku i im mniejsza jest odległość punktu pola do przewodnika. Zatem:

Aby napisać równość wprowadzimy współczynnik proporcjonalności, który dla przewodnika nieskończenie długiego wynosi 1/2π . Tak więc natężenie pola magnetycznego wokół tego przewodnika ma wartość:

Z tego wzoru możemy wyznaczyć jednostkę natężenia pola magnetycznego:

Indukcja magnetyczna:

Natężenie pola magnetycznego i indukcja są to wektory styczne do linii pola. Kształt linii pola zbadamy za pomocą opiłków żelaza posypanych na płytkę prostopadłą do przewodnika. Opiłki te utworzą okręgi współśrodkowe. Zwrot linii określamy za pomocą reguły śruby prawoskrętnej . 
Gdy w sąsiedztwie znajduje się kilka przewodników z prądem, zachodzi superpozycja pól. Natężenie pola i indukcja magnetyczna są wypadkowymi poszczególnych pól składowych.
Wektor Poyntinga – wektor określający gęstość strumienia energii przenoszonej przez pole elektromagnetyczne. Nazwany na cześć odkrywcy Johna Henry'ego Poyntinga (1852–1914).

Wektor jest określony jako iloczyn wektorowy wektorów natężeń pola elektrycznego i magnetycznego.

gdzie:

 – rzeczywisty wektor Poyntinga,

 – natężenie pola elektrycznego,

 – natężenie pola magnetycznego.

B) Pole magnetyczne wokół przewodnika kołowego

Przypadek ten jest bardzo podobny do poprzedniego, więc ograniczymy się tylko do podania wzorów:

Dla cewki bez rdzenia, dla której długość jest dużo większa niż jej średnica, natężenie pola magnetycznego w środku geometrycznym cewki wynosi:

gdzie: H – natężenie pola [A/m], N – liczba zwojów cewki (wielkość bezwymiarowa), I – natężenie prądu elektrycznego płynącego przez cewkę [A], l – długość cewki [m] (w tym przypadku równoznaczna z długością drogi magnetycznej).

Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya to prawo oparte na doświadczeniach Faradaya z 1831 roku. Z doświadczeń tych Faraday wywnioskował, że w zamkniętym obwodzie znajdującym się w zmiennym polu magnetycznym pojawia się siła elektromotoryczna indukcji równa szybkości zmian strumienia indukcji pola magnetycznego przechodzącego przez powierzchnię rozpiętą na tym obwodzie. Prawo to można wyrazić wzorem

gdzie

 - strumień indukcji magnetycznej,

 - szybkość zmiany strumienia indukcji magnetycznej,

Jeżeli w miejscu pętli umieści się zamknięty przewodnik o oporze R, wówczas w obwodzie tego przewodnika popłynie prąd o natężeniu I:

Przy czym strumień indukcji magnetycznej w tym wzorze jest całkowitym strumieniem magnetycznym, zarówno wywołanym przez źródła zewnętrzne jak i wywołany prądem płynącym w przewodniku. Minus we wzorze jest konsekwencją zasady zachowania energii i oznacza, że siła elektromotoryczna jest skierowana w ten sposób, aby przeciwdziałać przyczynie jej powstania, czyli zmianom strumienia pola magnetycznego (reguła Lenza).

W przypadku zwojnicy o N zwojach, wzór na siłę elektromotoryczną indukcji można zapisać w postaci:

Wzór wynikający z prawa Faradaya można przedstawić w postaci całkowej:

 - siła elektromotoryczna powstająca w pętli,

E - natężenie indukowanego pola elektrycznego,

l - długość pętli,

dl - nieskończenie krótki odcinek pętli,

S - powierzchnia zamknięta pętlą l,

B - indukcja magnetyczna.

Prawo Lenza lub reguła Lenza, zwana również regułą przekory – reguła określająca kierunek indukowanego pola magnetycznego w zjawisku indukcji elektromagnetycznej. Została nazwana na cześć Heinricha Lenza, który sformułował ją w 1834 roku.

Każda zmiana indukcji magnetycznej B w danym obszarze pociąga za sobą powstawanie otaczającego go wirowego pola elektrycznego E, które ze swej strony (jeśli to jest możliwe) wzbudza prąd elektryczny przeciwstawny tejże zmianie.

Mówi ona, że prąd indukcyjny (nazywany też prądem wtórnym) wzbudzony w przewodnikupod wpływem zmiennego pola magnetycznego, ma zawsze taki kierunek, że wytworzone wtórne pole magnetyczne przeciwdziała przyczynie (czyli zmianie pierwotnego pola magnetycznego), która go wywołała.

Przykłady wnioskowań z reguły Lenza:

Jeżeli zamknięta zwojnica porusza się względem magnesu, to wokół zwojnicy powstaje takie pole magnetyczne, które przeciwdziała temu ruchowi.
-Jeżeli natężenie pola magnetycznego pośrodku zwojnicy wzrasta, indukuje to w niej pole i prąd elektryczny o takim kierunku, że wytwarzane przezeń wtórne pole magnetyczne przeciwdziałać będzie dalszemu wzrostowi pierwotnego pola (zob. rysunek z lewej), i vice versa: jeżeli natężenie pola magnetycznego pośrodku zwojnicy słabnie, indukuje to w niej pole i prąd elektryczny o takim kierunku, że wytwarzane przezeń wtórne pole magnetyczne podtrzymać będzie słabnące pole pierwotne (zob. rysunek z prawej).
-Jeżeli cząstka obdarzona ładunkiem elektrycznym porusza się w polu magnetycznym o wzrastającym
natężeniu, to ruch tej cząstki wywołuje wzrost natężenia pola magnetycznego przed cząstką a osłabienie za cząstką (przeciwdziała zmianie pola w miejscu gdzie jest cząstka), a przy ruchu w polu słabnącym odwrotnie. Patrz deformacja pola magnetycznego Ziemi przez wiatr słoneczny

• 7. Drgania elektromagnetyczne:

• Przemiana energii pola elektrycznego w energię pola magnetycznego i związany z nimi przepływ prądu przemiennego w obwodzie nosi nazwę drgań elektromagnetycznych.

• Drgania układu LC:

• Drgania niegasnące - układ taki, którego schemat przedstawiony jest na rysunku poniżej, jest układem, w którym pomija się opór, aby drgania mogły być niegasnące. Charakter drgań nasuwa słuszne spostrzeżenia o analogii tego układu do układu mechanicznego masa - sprężyna. Analogia ta będzie przydatna w wyprowadzaniu wzorów, gdzie zasadniczy charakter pozostaje bez zmian w stosunku do drgań mechanicznych a zmieniają się jedynie wielkości fizyczne.

• L - indukcyjność cewki

• C - pojemność kondensatora

• Obwód składa się z cewki i kondensatora połączonych szeregowo. Jeżeli kondensator C naładujemy do napięcia U, to na jego okładkach zgromadzi się ładunek . Podczas ładowania kondensatora w polu między jego okładkami zostaje nagromadzona energia , która maleje przy rozładowywaniu wraz z napięciem U na kondensatorze. Równocześnie płynący przez uzwojenie cewki L, prąd powoduje wzrost jej energii magnetycznej, a więc podczas rozładowywania kondensatora jego energia elektryczna zamienia się w energię magnetyczną cewki. Po rozładowaniu kondensatora prąd w obwodzie nie przestaje płynąć i ładuje kondensator, przy czym powstające między jego okładkami pole elektryczne ma zwrot przeciwny. Wówczas zachodzi zamiana energii magnetycznej cewki, na energię pola elektrycznego kondensatora. Kondensator ponownie rozładuje się i opisany proces powtarza się, lecz w kierunku przeciwnym. W ten sposób powstają drgania elektryczne. Matematyczny opis tego zjawiska, wraz z rysunkiem przedstawiłem obok.
  Równania Maxwella – cztery podstawowe równania elektrodynamiki klasycznej zebrane i rozwinięte przez Jamesa Clerka Maxwella. Opisują one właściwości pola elektrycznego i magnetycznego oraz zależności między tymi polami.

Postać różniczkowa	Postać całkowa	Sens fizyczny równania
1. Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya
	gdzie ΦB - strumień magnetyczny przez dowolny kontur rozpięty na krzywej L	Zmienne w czasie pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne.
2. Prawo Ampère'a rozszerzone przez Maxwella
	gdzie ΦE - strumień elektryczny przez dowolny kontur rozpięty na krzywej L, a I - całkowity prąd elektryczny przecinający ten kontur	Przepływający prąd oraz zmienne pole elektryczne wytwarzają pole magnetyczne.
3. Prawo Gaussa dla elektryczności
	gdzie q - całkowity ładunek zawarty wewnątrz powierzchni S	Ładunki są źródłem pola elektrycznego.
4. Prawo Gaussa dla magnetyzmu
		Pole magnetyczne jest bezźródłowe.