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Les phénomènes électromagnétiques sont définis en termes de force électromagnétique, parfois appelée force de Lorentz, qui inclut à la fois l'électricité et le magnétisme en tant que manifestations différentes du même phénomène. La force électromagnétique joue un rôle majeur dans la détermination des propriétés internes de la plupart des objets rencontrés dans la vie quotidienne. L'attraction électromagnétique entre les noyaux atomiques et leurs électrons orbitaux maintient les atomes ensemble. Les forces électromagnétiques sont responsables des liaisons chimiques entre les atomes qui créent les molécules et les forces intermoléculaires. La force électromagnétique régit tous les processus chimiques résultant d'interactions entre les électrons des atomes voisins.

Il existe de nombreuses descriptions mathématiques du champ électromagnétique. En électrodynamique classique, les champs électriques sont décrits comme le potentiel électrique et le courant électrique. Dans la loi de Faraday, les champs magnétiques sont associés à l'induction et au magnétisme électromagnétiques, et les équations de Maxwell décrivent comment les champs électriques et magnétiques sont générés et modifiés les uns par les autres, ainsi que par les charges et les courants.