Oersted avait établi qu’une aiguille de boussole est déviée au voisinage d’un conducteur porteur de courant, c’est-à-dire que ce conducteur exerce une force sur l’aiguille de boussole. Plus tard, en 1821, Michael Faraday a découvert qu’un conducteur porteur de courant est également dévié lorsqu’il est placé dans un champ magnétique. On peut dire que le champ magnétique et ce conducteur porteur de courant exercent une force l’un sur l’autre dans leur voisinage.
Supposons qu’un conducteur porte le courant I et qu’il est de longueur (l). Comme il transporte du courant (CC), certaines lignes de flux seront générées autour du conducteur et elles sont concentriques avec l’axe central du conducteur. Ainsi, un champ électromagnétique est établi grâce à ce courant à travers ce conducteur.
Suivant la règle du pouce de la main droite, les lignes de flux magnétiques suivent la direction le long des doigts pliés lorsque le pouce indique la direction du flux de courant, c’est-à-dire illustrée dans la figure ci-dessous.
Ce conducteur porteur de courant est placé entre deux pôles d’un aimant de chaussure de cheval de densité de flux . Cet aimant est fermement fixé au sol. Le conducteur n’est pas fixe, il est plutôt libre de se déplacer. La longueur du conducteur est juste perpendiculaire au champ magnétique permanent de la chaussure de cheval.
Ainsi, il est clair que la direction du courant et du champ magnétique est normale l’une à l’autre.
Maintenant, deux champs magnétiques (champ électromagnétique par le conducteur et champ magnétique permanent par l’aimant de la chaussure de cheval) sont dans leur action.
Les cercles concentriques de flux électromagnétique dus à l’écoulement du courant (I) à travers ce conducteur tentent de repousser le flux magnétique de l’aimant permanent à cette situation.
Considérons que la force est .
Ici, la direction du courant dépend de l’orientation de la longueur du conducteur porteur de courant (l), donc le vecteur est pris pour la longueur uniquement. La force est le produit croisé du vecteur longueur () et du vecteur densité de flux (). Maintenant,
Ici, θ est l’angle entre deux vecteurs et est le vecteur unitaire de la force dans la direction perpendiculaire par rapport à la direction de deux vecteurs.
Dans Cette direction de force, le conducteur se déplacera. Cette conséquence peut être simplifiée avec une règle facile, c’est-à-dire la règle de la main gauche de Fleming. En étirant trois doigts de la main gauche de manière perpendiculaire l’un à l’autre, si la direction du courant est indiquée par le majeur de la main gauche et que le deuxième doigt est pour la direction du flux magnétique, alors le pouce de la main gauche indique la direction du mouvement du conducteur.
Maintenant, la direction du courant à travers ce conducteur dépend du conducteur dans lequel le conducteur est placé entre deux pôles de l’aimant. Ainsi, le conducteur porteur de courant fait toujours face à une force au voisinage d’un aimant permanent ou de tout électro-aimant. Sur la base de ce phénomène, le moteur à courant continu tourne.