Les bobines font parties des composants de bases de l'électricité avec la résistance, le condensateur, la diode, etc. Elles sont par nature très simples à définir mais ont des propriétés assez étranges car elles créent un cham magnétiques assez fort pour être exploitable. Ceci les rend utiles pour déplacer de la matière et donc on les retrouve dans bons nombres d'appareils électriques. En plus de cela, elles permettent au sein d'un transformateur de convertir de l'énergie magnétique en énergie électrique afin de créer de nouvelles tensions.

Ce qui suit est basée sur la présentation donnée à l'Académie du Climat (présentation en pdf par Sylvain, RCP5). On verra donc les bobines : leur résistances et leur champs magnétique. Puis on s'intéressera à comment utiliser ce champ magnétique dans divers appareils électriques (électro-aimants, relais, haut-parleurs et moteur à courant continu). Enfin on verra qu'avec deux bobines et du métal, on peut former un transformateur afin de convertir une tension alternative en une autre de valeur différentes.

Une bobines n'est rien d'autres que du fil entouré sur lui même créant des spires de façon cylindrique ou moins commun de façon torique (forme d'un beignet). Une bobine est donc défini par la longueur du fil (Lf), la taille du rayon des spires (Rs) et soit la longueur du cylindre (Lc) soit le grand rayon du tore (Rt). Très souvent il est plus utile de parler de la densité des spires (ρ) c'est à dire le nombre de spire (Ns) par unité de longueur, par exemple 100 spires par centimètre donne une densité de 100/0,1 = 1000 spires/mètres. Plus cette densité sera forte plus une bobine aura un fort champ magnétique. Mathématiquement, on peut dire qu'une spire à une longueur de fil de 2πR si la spire est bien plane. Ainsi le nombre de spire est N = Lf / (2πRs). On peut enfin lier la longueur du cylindre du fil et le rayon des spires avec la densité des spires :
ρ = Lc / N = Lc / (Lf/2πRs) = Lc/Lf × 2πRs.

Il est aisé de créer sa propre bobine cylindrique. Il suffit pour cela de prendre un objet cylindrique solide et de l'entourer de fil électrique. Cela marche bien avec un crayon à papier ou un rouleau cylindrique en carton assez résistant. Bien évidemment il faut que le fil soit isolé sinon le courant électrique ne parcourra pas toutes les spires mais ira en ligne droite. Ce besoin d'isolation on le voit dans les bobines via leur couleur orange. En effet, afin de maximiser la densité des spires, les fils n'ont pas d'isolation faite de gaine en plastique, trop grosse, mais ils sont recouverts d'une couche fine d'émail isolant de couleur orange.

Le principe général :
à l'aide d'électro-aimants et parfois d'aimants fixes, on s'arrange pour créer deux sources de champ magnétique, l'une statique, l'autre sur le rotor, décalées en orientation.
Leur interaction génère entre elles un couple (force en rotation) qui démarre ou entretient la rotation.
La difficulté consiste à maintenir ou renouveler le décalage d'orientation, ainsi qu'à réduire au maximum les frottements. Plusieurs arrangements existent pour ce faire.

• Moteur universel (bobines + bobines + charbons et collecteur) wikipedia, wkp english
• Moteur à courant continu (bobines + aimants + balais). wikipedia
• Moteur asynchrone (bobines en décalage par un condensateur + métal ou bobines) wikipedia
• Moteur brushless ou sans balais (aimants + bobines pilotées par électronique) wikipedia
• Moteur pas à pas (bobines + aimants) ou (bobines + réluctance variable) wikipedia
• Moteurs en général : Repair Académie (principe, test, asynchrone et condensateurs)