La magnetoestàtica és la part de la física que estudia els camps magnètics estàtics, que no canvien al llarg del temps, creats per imants o per corrents elèctrics estacionaris. Mentre que en l'electroestàtica les càrregues són estacionàries, en el cas de la magnetoestàtica el que és estacionari és el corrent elèctric. La magnetoestàtica és una bona aproximació fins i tot quan els corrents no són totalment estàtics si les variacions no són gaire ràpides.
La magnetoestàtica empra el concepte de potencial escalar magnètic de forma anàloga a com s'utilitza el potencial elèctric en electroestàtica, de manera que es postula l'existència de pols magnètics amb propietats anàlogues a les de les càrregues elèctriques. Segons la llei bàsica de la magnetoestàtica, anàloga a la llei de Coulomb per a l'electroestàtica, dos pols magnètics s'atreuen o es repel·leixen amb una força directament proporcional al producte de les intensitats magnètiques dels pols i inversament proporcional al quadrat de la distància entre ells.UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA; TERMCAT, CENTRE DE TERMINOLOGIA; ENCICLOPÈDIA CATALANA. Diccionari de física [en línia]. 2a ed. Barcelona: TERMCAT, Centre de Terminologia, cop. 2019. (Diccionaris en Línia) (Ciència i Tecnologia) <https://www.termcat.cat/ca/diccionaris-en-linia/149>
Història esquerra|miniatura|Magnetita. Primeres observacions Els antics grecs, vuit segles abans de la nostra era, ja tenien notícia de les propietats elèctriques de l'ambre —és a dir, de la seva facultat d'atreure corpuscles lleugers un cop sotmès a fricció—, així com de les virtuts magnètiques de determinades roques ígnies. El nom «magnetisme» ve del llatí tardà magnetĭcus, derivat del llatí magnes, -ētis ‘imant’, que probablement prové al seu torn del grec per referència a Magnèsia, zona de l'Àsia central on abunda el mineral magnetita (el tetraòxid de diferro Fe3O4), que constitueix l'imant natural o pedra imant. Així ho relaten alguns escrits de Tales de Milet que corrobora Lucreci (98-55 aC) a la seva De rerum natura (‘De la natura’), on relata la capacitat de concitar vers si petits fragments de ferro d'una roca negra de les proximitats de la ciutat de Magnèsia del Meandre. També reconeix la repulsió magnètica, la inducció magnètica i, fins a cert punt, el camp magnètic amb les seves línies de força. esquerra|miniatura|Il·lustració del llibre de Robert Norman The Newe Attractive. Diversos historiadors coincideixen a asseverar que la brúixola ja era emprada pels xinesos diversos segles abans que el món hel·lènic prengués consciència de les facultats de la magnetita. Això no obstant, sembla que la seva eclosió a Europa s’esdevingué vers l’any 1200 de la nostra era, en estreta correlació amb l’interès creixent que desvetllava l’art de la navegació en aquell període.
El primer testimoni escrit sobre la naturalesa dels imants que ha pervingut íntegre fins als nostres dies data del 8 d’agost de 1269. Es tracta de Epistola Petri Peregrini de Maricourt ad Sygerum de Foucaucourt, militem, de magnete, de 1269, una missiva que un enginyer anomenat Pierre Pèlerin de Maricourt (localitat de la Picardia, avui dia inidentificable), conegut pel seu nom en llatí Petrus Peregrinus, s'adreçà a un amic militar resident a París. En aquest document es descriu el comportament de petites esferes de magnetita que simulaven el globus terraqüi, denominades terrellae ‘Terra petita’, en les quals Pierre Pèlerin observà que presentaven dos pols vers els quals s’orientaven les agulles magnètiques, anticipant així la comprensió del magnetisme terrestre.
Ja l'any 1436 s'edità la primera cartografia en què es palesava el fenomen segons el qual l'agulla nàutica no apunta invariablement vers el Nord geogràfic amb absoluta precisió. En aquell període, els artesans brúixolers esmenaven aquesta desviació muntant les agulles amb un angle de compensació preestablert. Tanmateix, no fou fins a l'any 1576 que un fabricant d'instruments nàutics anglès, Robert Norman, quantificà per primer cop l'angle d'inclinació d'una agulla magnètica. Aquesta fita fou possible gràcies a la seva iniciativa d'instal·lar l'agulla sobre un eix horitzontal, en lloc d'equilibrar-la sobre un pivot vertical, tal com era el costum imperant fins aleshores. esquerra|miniatura|Portada de De Magnete.
De Magnete Aquests treballs serviren de fonament a les investigacions de William Gilbert (1544-1603), metge de cambra de la reina Elisabet I d'Anglaterra, qui l'any 1600 publicà en llatí el tractat primigeni sobre la matèria: De Magnete. En aquesta obra, Gilbert compendia tota la sapiència sobre el magnetisme de l'època i descriu l'ús del versorium, un instrument d'invenció pròpia constituït per una agulla d'acer imantada, suspesa d'un fil sense torçar, amb el qual podia amidar l'angle d'atracció entre dos imants. Com a corol·lari dels seus experiments, Gilbert asseverà que l'extrem nord d'una brúixola és anàleg al pol sud magnètic de la Terra, la qual considerava un vast imant permanent. Així mateix, demostrà empíricament que el ferro perd les seves propietats magnètiques si és sotmès a una calor suficient, i que les recupera mitjançant el refredament i la percussió simultània.
Durant la primera meitat del , el químic francès Charles F. de C. du Dufay (1698-1739) reeixí a establir l'existència de dues naturaleses elèctriques, designades ulteriorment com a positiva (l'anomenada vítria) i negativa (la resinoda o de l'ambre) pel científic estatunidenc Benjamin Franklin (1706-1790). Durant la segona meitat de la centúria, feren la seva aparició les primeres determinacions quantitatives dels fenòmens elèctrics i magnètics. L'any 1750, el clergue i científic anglès John Michell (1724-1793) se serví d'una balança de torsió per tal d'asseverar que les forces exercides recíprocament pels pols magnètics varien en proporció inversa al quadrat de la ràtio de llunyania que els separa. Aquesta dependència semblava secundar el paradigma newtonià d'atracció entre els cossos celestes: les forces magnètiques entre dos ens distants s'exerceixen com una acció a distància; és a dir, de forma instantània i sense el concurs de cap mitjà material intermediari. L'atracció entre càrregues elèctriques també tenia la mateixa dependència com descobrí el 1785, l'enginyer francès Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) amb una balança de torsió. «Com pot ser això possible?», s'interrogaven amb escepticisme els seguidors del racionalisme cartesià de l'època.
L'experiment d'Ørsted miniatura|Jean Baptiste Biot. El 21 de juliol de 1820 veié la llum a Copenhaguen la cèlebre memòria en llatí on es descrivia l'experiment d'Ørsted: la deflexió experimentada per una agulla magnètica situada en les proximitats d'un conductor elèctric. Malgrat que sovint s'ha presentat com una troballa fortuïta esdevinguda durant una dissertació acadèmica, sembla confirmat que el físic i químic danès Hans Christian Ørsted (1777-1851) portava des de l'any 1807 realitzant assajos per tal d'esbrinar la vinculació entre l'electricitat i el magnetisme. Aquesta hipòtesi no resultava del tot inèdita, atès que des del primer terç del s'investigava tal relació, esperonada per l'observació de la magnetització del ferro produïda per les descàrregues atmosfèriques dels llamps. Altres versions diuen que la intuïció li vingué a Oersted mentre es dirigia a la seva càtedra: concebé que podria existir una interacció entre un imant i un corrent elèctric, malgrat que experiments anteriors havien dictaminat la inexistència de forces entre càrregues estàtiques i imants. Davant els seus alumnes, disposà una brúixola prop d'un fil conductor connectat a una pila de Volta. Després de reiterar l'experiment per descartar interferències produïdes per les oscil·lacions tèrmiques de l'aire o altres factors espuris, pogué asseverar rotundament l'orientació de l'agulla per l'efecte del corrent. miniatura|André Marie Ampère. La notícia del descobriment s'irradià amb celeritat per Alemanya, Anglaterra i França, publicant-se en els Annales de Chimie et de Physique. L'ambient intel·lectual de l'Académie des Sciences de París resultà el gresol idoni per a l'aprofundiment d'aquestes recerques. El dilluns 11 de setembre de 1820, el rossellonès Francesc Aragó (1786-1853) comunicà als seus col·legues els resultats d'Oersted, els quals havia conegut de primera mà durant un periple per Europa. André-Marie Ampère (1775-1836), present en la sessió, presentà tot just una setmana després (el 18 de setembre) una memòria liminar on demostrava que els corrents elèctrics s'atreuen o es repel·leixen mútuament segons lleis determinades. Fou el mateix Ampère qui encunyà el neologisme «electrodinàmica» per designar aquests fenòmens novells. En aquell mateix setembre prodigiós, Aragó descobrí la magnetització del ferro mitjançant corrents i ideà l'electroimant. Poc després, el 30 d'octubre de 1820, s'oficialitzaren els resultats dels físics francesos Jean Baptiste Biot (1774-1862) i Félix Savart (1791-1841), els quals mesuraren la direcció de les oscil·lacions d'una agulla imantada en funció de la distància respecte a un corrent rectilini indefinit, tot establint empíricament que la força és proporcional a la intensitat del corrent i inversament proporcional al quadrat de la distància. Setmanes més tard, partint d'aquestes dades experimentals, el matemàtic francès Pierre Simón de Laplace (1749-1827) deduí matemàticament la llei que porta els noms de Biot i Savart (llei de Biot-Savart). Com a corol·lari, es determinà que el camp magnètic generat per un element de corrent a una distància posseeix una naturalesa transversal. Aquesta revelació causà perplexitat entre els seguidors del paradigma newtonià, els quals no encertaven a comprendre com una força a distància podia manifestar-se de manera perpendicular a la línia d'interacció entre els cossos.miniatura|Línies de força visualitzades amb llimadures de ferro entre dos imants que s'atreuen.|esquerraAixí i tot, a les acaballes de 1820, ja s'havien fixat les primeres lleis quantitatives de l'electrodinàmica, i vers l'any 1826, Ampère culminava una arquitectura teòrica que romandria vigent durant gairebé mig segle, fins a l'aparició de la síntesi electromagnètica del físic escocès James Clerk Maxwell (1831-1879). El 1826 Ampère va publicar Théorie mathématique des phénomènes électro-dynamiques uniquement déduite de l'expérience (La teoria matemàtica dels fenòmens electrodinàmics deduïda únicament de l'experiment), un llibre en què afirma que «el magnetisme és electricitat en moviment» i «els fenòmens magnètics depenen només de l'existència i el moviment de càrregues elèctriques». Ampère va explicar l'existència dels imants permanents, introduint la idea que el magnetisme dels imants permanents es produeix per un petit corrent a nivell molecular, que va anomenar« molècula electrodinàmica» i que resulta en un corrent superficial, el corrent d'Ampere, similar al corrent real que flueix a través d'un solenoide. Així, tots els efectes magnètics es deuen al moviment de càrregues elèctriques, tant a nivell macroscòpic com microscòpic. Al principi de la seva recerca sobre electromagnetisme (cap al 1831), el científic anglès Michael Faraday (1791-1867) va anomenar corbes magnètiques els patrons de corbes aparentment contínues traçades en llimadures metàl·liques prop d'un imant. Més tard, s'hi refereix com a simple exemple de «línies de força magnètiques» o simplement «línies de força». Finalment, Faraday també començaria a utilitzar l'expressió «camp magnètic» i, amb aquestes aportacions, solucionava el problema de la interacció a distància.
Conceptes Camp magnètic miniatura|450x450px|Camp magnètic al voltant d'un imant. A l'esquerra visualització mitjançant llimadures de ferro de les línies de camp; al centre representació d'aquestes línies de camp; a l'esquerra visualització mitjançant brúixoles.