O arquivo magnético rotativo é o princípio chave no funcionamento das máquinas de indução. O motor de indução é composto por um estator e rotor. No estator um grupo de enrolamentos fixos estão dispostos de tal forma que uma corrente de duas fases, por exemplo, produz um campo magnético que gira a uma velocidade angular determinada pela frequência da corrente alternada. O rotor ou armadura consiste em bobinas enroladas em ranhuras, que estão em curto-circuito e nas quais o fluxo de mudança gerado pelos pólos de campo induzem uma corrente. O fluxo gerado pela corrente da armadura reage sobre os pólos de campo e a armadura é colocada em rotação numa direcção definida.
Campos rotativos. Como a direção da corrente através dos enrolamentos muda, a polaridade dos enrolamentos também muda. Como há dois enrolamentos agindo em conjunto, a polaridade do campo principal dependerá da polaridade de cada enrolamento. A seta ou vetor abaixo de cada diagrama indica a direção do campo magnético em cada caso.
Um campo magnético rotativo simétrico pode ser produzido com apenas duas bobinas polares a 90 graus de fase. No entanto, quase sempre são utilizados três conjuntos de bobinas, porque é compatível com um sistema trifásico simétrico de corrente alternada senoidal. As três bobinas são acionadas com cada conjunto 120 graus em fase a partir das outras. Para o propósito deste exemplo, o campo magnético é tomado como a função linear da corrente da bobina.
O resultado da adição de três ondas senoidais de 120 graus em fase no eixo do motor é um único vetor rotativo que permanece sempre constante em magnitude. O rotor tem um campo magnético constante. O pólo norte do rotor se moverá em direção ao pólo sul do campo magnético do estator, e vice versa. Esta atracção magnetomecânica cria uma força que irá conduzir o rotor a seguir o campo magnético rotativo de forma síncrona.
Campo magnético trifásico rotativo, como indicado pela seta preta rotativa
Um íman permanente em tal campo irá rodar de forma a manter o seu alinhamento com o campo externo. Este efeito foi utilizado em motores elétricos de corrente alternada precoce. Um campo magnético rotativo pode ser construído usando duas bobinas ortogonais com uma diferença de fase de 90 graus em suas correntes alternadas. Contudo, na prática, tal sistema seria fornecido através de um arranjo de três fios com correntes desiguais. Esta desigualdade causaria sérios problemas na padronização do tamanho do condutor. Para superar isso, são utilizados sistemas trifásicos em que as três correntes são iguais em magnitude e têm uma diferença de fase de 120 graus. Três bobinas similares com ângulos geométricos mútuos de 120 graus criarão, neste caso, o campo magnético rotativo. A capacidade do sistema trifásico de criar o campo rotativo utilizado em motores elétricos é uma das principais razões pelas quais os sistemas trifásicos dominam os sistemas de fornecimento de energia elétrica do mundo.
Campos magnéticos rotativos também são utilizados em motores de indução. Como os ímãs se degradam com o tempo, os motores de indução utilizam rotores de curto-circuito (em vez de um ímã), que seguem o campo magnético rotativo de um estator multicoleado. Nestes motores, as voltas em curto-circuito do rotor desenvolvem correntes parasitas no campo rotativo do estator, que por sua vez movem o rotor pela força de Lorentz. Estes tipos de motores não são normalmente síncronos, mas sim necessariamente envolvem um grau de ‘escorregamento’ para que a corrente possa ser produzida devido ao movimento relativo do campo e do rotor.