Elektro är ett fysikområde som involverar studiet av den elektromagnetiska kraften, en typ av fysisk interaktion som inträffar mellan elektriskt laddat partiklar. Den elektromagnetiska kraften producerar vanligtvis elektromagnetiska fält, såsom elektriska fält, magnetfält och ljus. Den elektromagnetiska kraften är en av de fyra grundläggande växelverkningarna (vanligen kallade krafter) i naturen. De andra tre grundläggande interaktionerna är den starka interaktionen, den svaga interaktionen och gravitationen.
Fram till 1820 var den enda kända magnetismen järnmagneter och "lodstenar". naturliga magneter av järnrik malm. Man trodde att jordens insida var magnetiserad på samma sätt, och forskare blev mycket förundrade när de fann det kompassnålens riktning på någon plats skiftade långsamt, årtionde för decennium, vilket tyder på en långsam variation av jordens magnetiska fält.
Edmond Halleys teorier
Hur kan en järnmagnet producera sådana förändringar? Edmond Halley (av kometens berömmelse) föreslog genialt att jorden innehöll ett antal sfäriska skal, en inuti den andra, var och en magnetiserad på olika sätt, var och en långsamt roterande i förhållande till de andra.
Hans Christian Oersted: Elektromagnetism-experiment
Hans Christian Oersted var professor i vetenskap vid Köpenhamns universitet. 1820 arrangerade han i sitt hem en vetenskapsdemonstration för vänner och studenter. Han planerade att demonstrera uppvärmningen av en tråd med en elektrisk ström, och också att utföra demonstrationer av magnetism, för vilka han tillhandahöll en kompassnål monterad på en träställare.
När han utförde sin elektriska demonstration noterade Oersted till sin förvåning att varje gång elektrisk ström var påslagen, kompassnålen rörde sig. Han tystade och avslutade demonstrationerna, men under månaderna som följde arbetade han hårt och försökte vara vettigt ur det nya fenomenet.
Oersted kunde dock inte förklara varför. Nålen attraherades varken mot tråden eller drevs inte bort från den. Istället tenderade den att stå i vinkel. Till slut publicerade han sina resultat utan någon förklaring.
Andre Marie Ampere och elektromagnetism
Andre Marie Ampere i Frankrike kände att om en ström i en tråd utövar en magnetisk kraft på en kompass två sådana trådar bör också interagera magnetiskt. I en serie geniala experiment visade Andre Marie Ampere att denna interaktion var enkel och grundläggande: parallella (raka) strömmar lockar, anti-parallella strömmar avvisar. Kraften mellan två långa raka parallella strömmar var omvänt proportionell mot avståndet mellan dem och proportionell mot intensiteten hos strömmen som flödar i vardera.
Det fanns således två slags krafter associerade med el - elektriska och magnetiska. 1864 James Clerk Maxwell visade en subtil koppling mellan de två krafttyperna och oväntat involverade ljusets hastighet. Från denna anslutning spratt tanken att ljus var ett elektriskt fenomen, upptäckten av radiovågor, relativitetsteorin och mycket fysik i dag.