不论哪种结构形式的电磁系测量机构，都是由通过固定线圈的电流产生磁场，使处于该磁场中的铁片磁化，从而产生转动力矩的。
可以证明，电磁系测量机构的转动力矩M与流过固定线圈的被测电流的平方有关，即
式中 Ka——与偏转角有关的变量，与线圈特性，铁片材料、尺寸、形状以及与线圈的相对位置有关，当结构一定时，可以认为它是一个常量；
I——通过固定线圈的电流。
当可动部分偏转一个角度a时，其游丝产生的反作用力矩Ma为
式中 W——游丝的反作用系数。
若可动部分达到平衡，根据平衡条件M＝Ma，有
由此可见，电磁系测量机构指针的偏转角与被测电流的平方有关。当被测电流为交流电流时，其指针的偏转角与被测交流电流有效值的平方有关。
需要注意的是，指针的偏转角并不是与I2成正比的（而且这也不是所期望的），这是因为屁a这个系数本身还与偏转角a有关。因此设计中总是使屁a这个系数随a的增加而减小，这样就可以使仪表的标度尺在有效的工作部分尽可能均匀一些。但总的来说，电磁系仪表的刻度是不均匀的。
