Притяжение якоря электромагнита к сердечнику произойдёт, когда его тяговая характеристика будет располагаться выше механической характеристики электромагнитного механизма.
Задачей проектирования электромагнита является удовлетворение этого условия при минимальной затрате материалов, идущих на его изготовление. Чем меньше вес электромагнита, выполняющего определённую работу, тем рациональней он спроектирован. Якорь электромагнита при своём движении может совершать работу, пропорциональную площади, ограниченной тяговой характеристикой и осями Р и δ, рис.10.5, в пределах изменения зазора от максимального до нулевого.
Рис. 10.5. Тяговая характеристика и условная полезная работа электромагнита
Однако практически на полезную используется лишь часть этой энергии. Приближённо можно считать, что полезная работа определяется площадью прямоугольника со сторонами Р н и δн. Эта работа называется условной полезной работой 
.
Если построена тяговая характеристика электромагнита, то можно найти величину А уп, соответствующую каждому значению зазора, и построить зависимость А уп(δ), рис. 10.5. Из рисунка видно. что А уп имеет максимальное значение при δопт. Обычно проектирование ведётся таким образом, чтобы при заданном начальном зазоре электромагнит совершал максимально возможную А уп. Для этого необходимо правильно выбрать тип электромагнита, его материал и соотношения основных размеров, величину магнитной индукции в рабочем воздушном зазоре и стали магнитопровода, см. 10.1.
Индукцию В δот (при отпущенном якоре) желательно выбрать такой, чтобы при притянутом якоре максимальная индукция в сердечнике В с макс была несколько (5-10%) меньше индукции насыщения выбранного материала магнитопровода.
При предварительном расчёте размеров электромагнита значение В δот ориентировочно можно выбирать в зависимости от конструктивной формы электромагнита и значения его конструктивного фактора по графикам, например, рис.10.6. Конструктивный фактор определяется как:
Такие зависимости имеются в справочной литературе. Они показывают, что для большинства силовых электромагнитов В δот можно принимать в пределах 0,6-1 Тл, а для электромагнитов высокой чувствительности (реле защиты) в пределах: 0,3-0,6 Тл.
Рис.10.6. График зависимости В δ от Г для электромагнита средних размеров с внешним притягивающимся якорем, А уп макс = 0,06 Н0,5м, режим работы - продолжительный, допустимый перегрев 70оС
Целесообразно принимать бо .льшие значения индукции у электромагнитов кратковременного режима работы (по сравнению с электромагнитами длительного режима работы), а также у электромагнитов, допускающих более высокий нагрев обмотки.
При увеличении В δот сечение и масса магнитопровода уменьшается, однако растёт необходимая МДС, а следовательно, масса обмотки. Более точные рекомендации по выбору В δот содержатся в работах Никитенко А.Г., Любчика М.А. и других авторов.
На переменном токе расчёт производится по амплитудному значению В δ, значение которого такое же как и на постоянном токе.