هناك عدة معادلات رياضية هامة في مجال المغناطيسية الكهربائية، ومن بينها:
1. قانون أمبير: يصف هذا القانون العلاقة بين الشدة المغناطيسية والتيار الكهربائي الذي يسببها. يمكن صياغته بالشكل التالي:
∮ B.dl = μ₀I
حيث B هي الشدة المغناطيسية، dl هو العنصر الناقل للطول في الدائرة، I هو التيار الكهربائي، وμ₀ هي ثابت الفراغ المغناطيسي.
2. قانون فاراداي: يصف هذا القانون العلاقة بين الشدة الكهربائية المتولدة والتغير في التدفق المغناطيسي الذي يخترق مساحة معينة. يمكن صياغته بالشكل التالي:
∫ E.dl = – dΦ/dt
حيث E هي الشدة الكهربائية، dl هو العنصر الناقل للطول في الدائرة، Φ هو شدة التدفق المغناطيسي، وt هو الزمن.
3. قانون بيوت-سافار: يصف هذا القانون العلاقة بين القوة الكهرومغناطيسية والتغير في تدفق المجال المغناطيسي الذي يسببه التيار الكهربائي في موصِّل معين. يمكن صياغته بالشكل التالي:
F = ILBsinθ
حيث F هي القوة الكهرومغناطيسية، I هو التيار الكهربائي في الموصِّل، L هو طول الموصِّل، B هي الشدة المغناطيسية، وθ هي زاوية بين محور الموصِّل والشدة المغناطيسية.