Nello strumento di Francesco Cobres per la rotazione delle correnti la coppia che agisce su ciascun solenoide (e che lo mette in rotazione quando è percorso dalla corrente elettrica continua che attraversa il circuito) è originata da una forza agente sul filo dovuta all'interazione degli elettroni della corrente con il campo magnetico che circonda il magnete permenete a forma di U. In altre parole i rotori di questa singolare macchina elettrica rotante sono messi in moto grazie alla forza di Lorentz. Poiché le cariche in movimento necessarie per il manifestarsi della forza di Lorentz sono quelle legate alla corrente elettrica che percorre i conduttori a forma di solenoide cilindrico, per spiegare il funzionamento dell'apparecchio di Cobres è più conveniente ricorrere, piuttosto che alla relazione di Lorentz, all'espressione che va sotto il nome di seconda legge elementare di Laplace, ricavabile direttamente dalla prima con pochi passaggi.

Nello spazio tra i due montanti del pezzo di ferro a forma di U è presente un campo magnetico dovuto al fatto che questo elemento della macchina è un magnete permanente. A livello della circonferenza dei due solenoidi di filo conduttore, data lo loro vicinanza al nucleo di ferro, si può assumere una disposizione radiale del campo magnetico; in altre parole le linee di forza del campo magnetico escono radialmente dal magnete e con questa conformazione tagliano il filo conduttore dei solenoidi cilindrici.

Se si considera la corrente che circola in un tratto elementare qualsiasi del solenoide, ci si rende subito conto che essa è formata da due componenti. Infatti si riconosce facilmente:

• una componente assiale, cioè lungo l'asse di rotazione del solenoide;
• una componente circonferenziale, cioè che si muove lungo una circonferenza con centro sull'asse di rotazione e di raggio pari a quello del solenoide.

Se ci si aiuta con le dita della mano destra per evidenziae il verso della forza elementare dF che agisce su un tratto elementare di solenoide percorso dalla corrente continua I, si riconoscerà immediatamente che, mentre la componente circonferenziale della corrente I dà origine ad una forza elementare parallela all'asse di rotazione (che tende quindi a compattare o a stirare le spire del solenoide), è invece la componente assiale della corrente I a produrre la coppia che mette in rotazione ciascun solenoide.

E' poi evidente che, non appena il momento resistente (dovuto all'attrito volvente a livello del perno sotto la vaschetta e a quello viscoso che si produce a livello della punta immersa nel mercurio) eguaglia la coppia motrice, ciascun solenoide ruota con velocità angolare costante.