Elektromagnet - seade, mis koosneb mähisega ümbritsetud magnetilise materjali südamikust, mille kaudu südamiku magnetiseerimiseks juhitakse elektrivoolu. Elektromagneti kasutatakse kõikjal, kus on vaja kontrollitavaid magneteid, nagu näiteks juhtumitel, kus magnetvoogu tuleb muuta, ümber pöörata või sisse või välja lülitada.
Elektromagnetide tehniline disain süstematiseeritakse magnetilise ahela kontseptsiooni abil. Magnetlülituses defineeritakse magnetomotoorjõud F ehk Fm mähise ampull-pöördena, mis genereerib magnetvälja, et tekitada vooluringis magnetvoog. Seega, kui n-mähise mähis meetri kohta kannab voolu i amprit, on mähise siseväli n-i amprit meetri kohta ja selle tekitatav magnetomotoorjõud on null ampr-pöördeid, kus l on spiraali pikkus. Mugavamalt on magnetomotoorjõud Ni, kus N on mähises olev pöörde koguarv. Magnetvoo tihedus B võrdub magnetilises vooluringis elektrivoolu tihedusega. Magnetlülituses on voolu magnetiline ekvivalent summaarne voog, mida sümboliseerib kreeka täht ph, ϕ, mis on antud BA-ga, kus A on magnetilise ahela ristlõikepindala. Elektriahelas on elektromootori jõud (E) seotud vooluga, st vooluahelas, E = Ri abil, kus R on vooluahela takistus. Magnetkontuuris F = rϕ, kus r on magnetilise ahela vastumeelsus ja on võrdne takistusega elektriahelas. Reaktiivsus saadakse magnettee pikkuse l jagamisel läbilaskvusega, ristlõikepindalaga A; seega r = l / μA, kreeka täht mu, μ, mis sümboliseerib magnetilist ahelat moodustava keskkonna läbilaskvust. Vastumeelsuse ühikud on amper-pöörded weberi kohta. Neid mõisteid saab kasutada magnetilülituse ja seega voolu vajaliku voolu arvutamiseks mähise kaudu, et saavutada vooluringi kaudu soovitud vool.
Mitmed seda tüüpi arvutamisega seotud eeldused muudavad selle parimal juhul vaid ligikaudseks projekteerimisjuhendiks. Läbilaskva keskkonna mõju magnetväljale saab visualiseerida nii, et see surub magnetilised jõujooned endasse. Vastupidiselt kipuvad jõujooned, mis kulgevad kõrge läbilaskvusega piirkonnast madalama läbilaskvusega piirkondadele, toimuma õhuvahe juures. Seega vähendatakse õhuvahega õhuvoolu tihedust, mis on võrdeline jõujoonte arvuga pindalaühiku kohta, tühikute väljaulatuvate või hõõrduvate joontega. See efekt suureneb pikemate lünkade korral; Hõõrdefekti arvessevõtmiseks võib teha jämedaid parandusi.
Samuti on eeldatud, et magnetväli on täielikult mähises piiratud. Tegelikult on alati olemas teatav kogus lekkevoogu, mida tähistavad spiraali väliskülje ümbritsevad magnetilised jõujooned, mis ei aita kaasa südamiku magnetiseerumisele. Lekkevoog on üldiselt väike, kui magnetilise südamiku läbilaskvus on suhteliselt kõrge.
Praktikas on magnetilise materjali läbilaskvus funktsioon selles sisalduvast voo tihedusest. Seega saab tegeliku materjali jaoks arvutada ainult siis, kui on olemas tegelik magnetsikõver või, mis kasulikum, graaf μ B suhtes B.
Lõpuks eeldatakse konstruktsioonis, et magnetiline südamik ei ole küllastunud. Kui see nii oleks, ei saaks selle konstruktsiooni õhuvahe suurendamist voo tihedust suurendada, hoolimata sellest, kui palju voolu läbi mähise juhiti. Neid mõisteid laiendatakse veelgi järgmistes konkreetsete seadmete jaotistes.
