Elektromagnēts - ierīce, kas sastāv no magnētiska materiāla serdes, kuru ieskauj spole, caur kuru tiek padota elektriskā strāva, lai magnetizētu serdi. Elektromagnēts tiek izmantots visur, kur nepieciešami kontrolējami magnēti, tāpat kā gadījumos, kad magnētisko plūsmu var mainīt, mainīt vai ieslēgt un izslēgt.
Elektromagnētu inženierprojekts tiek sistematizēts, izmantojot magnētiskās ķēdes koncepciju. Magnētiskajā ķēdē magnētiskais spēks F jeb Fm tiek definēts kā spoles ampēros pagriezieni, kas rada magnētisko lauku, lai radītu magnētisko plūsmu ķēdē. Tātad, ja spolei ar n pagriezieniem uz metru ir strāva i ampēros, lauks spoles iekšpusē ir n ampēros uz metru, un tā radītais magnētiskais spēks ir nulle ampēru pagrieziena, kur l ir spoles garums. Ērtāk, ja magnētiskais spēks ir Ni, kur N ir kopējais pagriezienu skaits spolē. Magnētiskās plūsmas blīvums B ir līdzvērtīgs strāvas blīvumam elektriskajā ķēdē magnētiskajā ķēdē. Magnētiskajā ķēdē strāvas magnētiskais ekvivalents ir kopējais plūsmas lielums, ko simbolizē ar grieķu burtu phi, ϕ, ko pierāda BA, kur A ir magnētiskās ķēdes šķērsgriezuma laukums. Elektriskā ķēdē elektromotora spēks (E) ir saistīts ar strāvu, ti, ķēdē ar E = Ri, kur R ir ķēdes pretestība. Magnētiskajā ķēdē F = rϕ, kur r ir magnētiskās ķēdes nevēlamība un ir līdzvērtīga pretestībai elektriskajā ķēdē. Neatbilstību iegūst, dalot magnētiskā ceļa l garumu ar caurlaidības reizinājumu ar šķērsgriezuma laukumu A; tādējādi r = l / μA, grieķu burts mu, μ, kas simbolizē magnētisko ķēdi veidojošās vides caurlaidību. Negribas mērvienības ir ampēros apgriezieni uz weber. Šīs koncepcijas var izmantot, lai aprēķinātu magnētiskās ķēdes nevēlēšanos un tādējādi strāvu, kas nepieciešama caur spoli, lai piespiestu vēlamo plūsmu caur šo ķēdi.
Vairāki pieņēmumi, kas saistīti ar šāda veida aprēķiniem, tomēr labākajā gadījumā padara to tikai par aptuvenu norādījumu projektēšanai. Caurlaidīgas vides iedarbību uz magnētisko lauku var vizualizēt kā tādu, kas magnētiskās spēka līnijas ievelk sevī. Un otrādi, spēka līnijām, kas iet no apgabala ar augstu caurlaidību un zemu, ir tendence izklīst, un tas notiek gaisa spraugā. Tādējādi plūsmas blīvumu, kas ir proporcionāls spēka līniju skaitam uz laukuma vienību, gaisa spraugā samazina ar līnijām, kuras spraugas malās izliekas vai fringējas. Šis efekts palielināsies, ja ilgāk būs nepilnības; var ņemt vērā aptuvenus labojumus, lai ņemtu vērā frizējošo efektu.
Ir arī pieņemts, ka magnētiskais lauks ir pilnībā norobežots spolē. Faktiski vienmēr ir noteikts daudzums noplūdes plūsmas, ko attēlo magnētiskās spēka līnijas ap spoles ārpusi, kas neveicina serdes magnetizāciju. Noplūdes plūsma parasti ir maza, ja magnētiskā serdeņa caurlaidība ir salīdzinoši augsta.
Praksē magnētiskā materiāla caurlaidība ir atkarīga no plūsmas blīvuma tajā. Tādējādi reālu materiālu var aprēķināt tikai tad, ja ir pieejama faktiskā magnetizācijas līkne vai, vēl lietderīgāk, grafiks μ pret B.
Visbeidzot, dizains pieņem, ka magnētiskais kodols nav magnetizēts līdz piesātinājumam. Ja tā būtu, plūsmas blīvumu nevarētu palielināt gaisa spraugā šajā konstrukcijā neatkarīgi no tā, cik liela strāva tika izvadīta caur spoli. Šie jēdzieni ir izvērsti tālāk šādās sadaļās par īpašām ierīcēm.
