La bobine : structure et auto-induction

Qu'est-ce qu'une bobine ?

Une bobine (ou inductance) est un composant électrocinétique constitué d'un fil conducteur enroulé en spires, généralement autour d'un noyau (air, fer doux, ferrite). Son symbole électrique représente une suite de boucles. Sa grandeur caractéristique est l'inductance propre L, exprimée en henry (H).

Flux propre et auto-induction

Lorsqu'un courant i(t) traverse la bobine, il crée un champ magnétique B qui, à travers les N spires, engendre un flux propre : phi = L * i

Dès que i varie, ce flux varie aussi, et la loi de Faraday impose l'apparition d'une force électromotrice induite qui s'oppose à la variation du courant qui l'a produite. C'est le phénomène d'auto-induction, caractéristique de tout circuit inductif.

Relation tension-courant

En convention récepteur, la tension aux bornes d'une bobine idéale s'écrit :

u(t) = L * di/dt

L dépend uniquement de la géométrie du bobinage. Pour un solénoïde long de N spires, de section S et de longueur l, rempli d'un matériau de perméabilité mu :

L = mu * N^2 * S / l

Ordres de grandeur

Composant	Inductance typique
Petite bobine électronique	1 uH à 1 mH
Bobine de filtrage secteur	quelques mH
Enroulement de transformateur	plusieurs H

Piège classique

Ne confondez pas L (constante, fixée par la géométrie) et u (variable, qui dépend de di/dt et non de i). Une bobine parcourue par un fort courant CONSTANT présente une tension nulle à ses bornes, alors qu'un faible courant qui varie très vite peut engendrer une tension énorme.