Il moto di cariche elettriche produce effetti magnetici: reciprocamente, la variazione del campo magnetico può produrre una corrente elettrica (induzione elettromagnetica). Più precisamente, in una spira conduttrice viene generata corrente elettrica quando varia il flusso del campo magnetico concatenato a essa, ovvero il numero di linee di campo che attraversano la superficie delimitata dalla spira. Tra le grandezze macroscopiche vale la seguente relazione (legge di Faraday-Neumann):



dove si indica con e il modulo della differenza di potenziale ai capi della spira e con il flusso di campo elettromagnetico concatenato alla spira. Se il circuito è chiuso su una resistenza, si ha il passaggio di una corrente.
Possiamo disporre, per esempio, una spira in rotazione tra i due poli di una calamita, come in figura. Il flusso oscilla periodicamente tra un valore massimo (spira parallela ai poli), un valore nullo (spira perpendicolare ai poli) e un valore minimo (spira parallela ai poli ma capovolta). Per la relazione precedente, allora, la spira sarà percorsa da una corrente alternata misurabile da un oscilloscopio.


Dal punto di vista microscopico è possibile spiegare il fenomeno dell’induzione elettromagnetica pensando singolarmente a ogni lato della spira, schematizzabile come una bacchetta di materiale conduttore.
La bacchetta è mossa con velocità V: si esercitano forze elementari f sulle cariche libere (forze di Lorentz), che si spostano lungo la bacchetta generando una corrente elettrica.

Viceversa, se la bacchetta è percorsa da una corrente, le cariche si spostano lungo la bacchetta con velocità v. Ogni carica è soggetta a una forza f diretta trasversalmente alla bacchetta:


l’insieme di f costituisce la forza complessiva F che agisce sulla bacchetta ed è quindi responsabile del movimento rotatorio della spira.

Nel primo caso il sistema funziona come un generatore di corrente, nel secondo come un motore elettrico.