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Da quello detto prima e dalle esperienze dei ricercatori durante la prima metà del XIX secolo è chiaro che vi è una profonda relazione tra corrente elettrica (ossia un moto ordinato di cariche elettriche all'interno di un conduttore) e i campi elettrico e magnetico  Ma dal punto di vista della dinamica newtoniana, la legge che descrive le interazioni del campo elettrico e del campo magnetico su corpi elettricamente carichi fu spiegata dal fisico olandese Hendrik Lorentz solo verso il 1890.

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Una spira immersa in un campo magnetico, quando è percorsa da corrente elettrica, subisce una coppia di forze magnetiche che la fa ruotare.

Abbiamo quindi una trasformazione di energia elettrica in energia meccanica .  All'inizio il piano della spira è parallelo al campo magnetico,  sui lati perpendicolari  si genera una coppia di forze che pone la spira in rotazione.  La rotazione continua finché il piano della spira diventa perpendicolare a quella dello del campo magnetico. In questa posizione le forze agiscono sulla stessa retta e tendono a deformare la spira, senza ruotarla. Tuttavia la spira, per inerzia prosegue la rotazione e supera la posizione di equilibrio. Per far continuare la rotazione però bisogna invertire il verso della corrente.  Se la corrente circola in verso opposto le forze cambiano verso e la coppia continua a favorire la rotazione nello stesso verso. La corrente viene invertita ogni mezzo giro mediante i contatti striscianti tra il commutatore che ruota e le spazzole fisse.

Cambiando il verso della corrente ogni mezzo giro la coppia di forze mantiene la spira in rotazione continua

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Per prima cosa. Come ha origine un campo magnetico?

Un campo magnetico può essere generato o da un magnete o da un circuito elettrico percorso da corrente.

A questo punto è logico chiedersi come mai, due oggetti molto diversi tra loro come un magnete ed un circuito elettrico, generino nello spazio  il medesimo prodotto (campo magnetico) e subiscano analoghe azioni meccaniche da parte dello stesso campo di forze.

innanzi tutto dobbiamo premette, che un campo magnetico è generato da cariche elettriche in movimento, e che le cariche elettriche in movimento sono soggette a forze dovute al campo magnetico.

Ampère tentò di correlare il moto di cariche elettriche con il campo magnetico, formulando l’ipotesi che un campo generato da un magnete originasse da una moltitudine di piccolissime correnti presenti in esso. Con il passare degli anni, e degli strumenti scientifici, si arrivò agli elettroni, che dimostrarono come l’idea di Ampere fosse corretta e,
come grazie al moto degli elettroni (così come avviene in un circuito elettrico), ogni atomo può essere considerato come una piccola spira percorsa da corrente che genera quindi un debole campo magnetico, così quando si magnetizza un pezzo di ferro, tutti gli atomi si orientano in una determinata direzione determinando così la polarizzazione magnetica.

Abbiamo quindi dimostrato che un campo magnetico è sempre generato da cariche elettriche in movimento ed esercita forze su qualsiasi carica in movimento.

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In questa immagine, si può notare come i due fili paralleli percorsi da correnti elettriche con verso concorde, si attraggono

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In quest'altra invece, si può vedere come i due fili paralleli percorsi da correnti elettriche con verso discorde, si respingono. Al contrario della precedente.

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L'esperienza di Ampère fu fatta subito dopo quella di Oersted nel 1820, a qualche settimana di distanza. L'esperienza in questione osserva che due fili rettilinei paralleli, posti a una certa distanza. e percorsi da corrente elettrica, interagiscono con una forza attrattiva, (se le correnti hanno verso concorde) o repulsiva (se le correnti hanno verso discorde)

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Successivamente a Oersted, nel 1821, Faraday invertì l'esperimento del fisico danese verificando il legame d'interazione tra un magnete e un filo conduttore non teso che con un circuito elettrico posto in un campo magnetico è soggetto ad una forza. Per riuscire a capire quale sia il verso d'uscita della forza è utilizzabile la regola della mano destra (dove il pollice indica il verso della corrente, l'indice il verso del campo magnetico e il verso della forza che fa muovere il filo è quello che esce dal palmo della mano)

In questa foto possiamo vedere un filo conduttore non teso, passante per un magnete a forma di C (più o meno) con il polo Nord posato contro il tavolo, mentre quello Sud è sopra al filo.

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Numerosi studi fatti nel corso del 700-800 determinarono che (in campo della conoscenza del magnetismo) in modo analogo alle forze di origine elettrica, quelle magnetiche generano un campo di forza (vettoriale) che prende il nome di Campo Magnetico.
Questo indicava che ci fosse una connessione tra fenomeni elettrici e quelli magnetici.  Nel 1820, Oersted osservò che un ago magnetico devia la sua posizione di equilibrio se si trova vicino ad un filo conduttore percorso da corrente elettrica.
Questa scoperta sollevò interesse nel mondo scientifico. Stimolando così la partecipazione di altri ricercatori allo studio delle interazioni tra campo magnetico e campo elettrico, essendo dimostrato il legame tra i due fenomeni. Nasce così l'elettromagnetismo