Il calcolo della forza agente tra due magneti permanenti è perfettamente possibile nel quadro delle leggi dell'elettromagnetismo classico. In particolare si utilizzano la
legge di Biot e Savart, che esprime la forza magnetica tra due elementi di corrente e le
equazioni di Maxwell per il campo magnetico statico.
Il punto di partenza è descrivere i magneti mediante un campo di magnetizzazione dovuto alle correnti atomiche che genera il campo magnetico di ciascun elemento. Infatti un magnete può essere pensato come costituito da una distribuzione continua di tanti dipoli magnetici microscopici, ognuno dei quali generato da un piccolo circuito chiuso su cui circola una corrente permanente.
La magnetizzazione macroscopica di un magnete è il
momento di dipolo magnetico (per unità di volume) del corpo. In generale questa può variare nel materiale e quindi un calcolo preciso della forza tra due magneti richiede la previa determinazione punto per punto all'interno dei magneti stessi.
L'interazione tra i due magneti può quindi essere ottenuta calcolando la forza totale tra le distribuzioni di dipoli magnetici. La cosa in generale è fattibile ancorchè complessa, dovendo risolvere contemporaneamente il problema di come dipende la magnetizzazione dal campo e come il campo dipende dalla magnetizzazione.
Tuttavia un caso frequente e di notevole rilevanza applicativa è quello dei cosiddetti ferromagneti "rigidi". Si tratta di magneti permanenti in cui la magnetizzazione non dipende in modo significativo dalle intensità dei campi.
Materiali moderni come le leghe di
neodimio-ferro-boro soddisfano molto bene questa approssimazione. Nota la magnetizzazione, spesso con ottima approssimazione uniforme all'interno del materiale, si possono calcolare direttamente le forze tra i magneti.
Per il calcolo esplicito si può procedere in due modi: o si considera la magnetizzazione come dovuta a circuitini elementari, oppure si sfrutta una forma matematicamente equivalente delle equazioni, considerandola come dovuta a delle cariche magnetiche (
poli magnetici). Le due descrizioni sono completamente equivalenti, anche se spesso quella in termini di cariche magnetiche risulta più agevole da implementare nei calcoli numerici. Infatti, una volta tradotto il problema in termini di una densità di poli magnetici, il calcolo della forza magnetica diviene perfettamente equivalente al calcolo di una forza elettrostatica.
Con l'eccezione di forme estremamente semplici e simmetriche dei magneti il calcolo viene effettuato numericamente con l'aiuto del computer. Un campo in cui calcoli del genere sono pane quotidiano è quello della progettazione di sistemi che sfruttano sospensioni magnetiche.