电动机

最简单的使用电能做有用功的电力机械通常是将电能转化为机械能。在电动机中，电场和磁场的交互作用产生旋转运动。一个小型直流电动机有一个安装在轴干上的U形磁铁以产生磁场。在更大些的电动机中，电流通过缠绕在铁芯上的线圈时候产生磁场。

驱动电动机的电流流过一个线圈，线圈事先已经安装好，可以在磁场中旋转。电流通过一个被称作换向器的金属开口环进入线圈。在一个线圈只有一圈导线的极简单的电动机中，换向器有两部分，每部分与从线圈引出或引入的导线相连接。实际应用的电动机具有许多线圈，形成转子，因此它们相应的需要换向器中有更多部分。

当电流通过一根位于磁场中的导线时，导线会移动。当电流流过电动机中的线圈时，线圈会旋转，旋转不到一圈，换向器会逆转线圈中电流的流向，因此，线圈会不断旋转。交流电电流的方向持续并快速变化，因此，一台交流电动机不需要分许多部分的换向器。但是为了启动转子旋转并且确保转子按所要求方向旋转，商用交流电动机还有一个额外的静止线圈。通过用于产生电动机磁场的绕组，静止线圈产生了一个副磁场。这个磁场旋转，拉动转子旋转。

小型交流电动机最常见的形式——感生电动机根本没有换向器。转子线圈被一组末端与一个金属环相连并嵌在一个铁圆柱中的铝条或铜条取代。这种装置也组成了一个转子，并且由于其形状而被称作“松鼠笼”。在转子四周安装有一系列静止线圈（被称为场绕组），从而产生一个切割松鼠笼金属条的磁场，并产生感生电流。这种感生电流引发了在所有电机都存在的旋转运动，并且转子在外部绕组或定子中开始旋转。

类似的场绕组可以被结合进一个长扁型定子中，并且松鼠笼转子还可以被“展开”形成一个位于其上的扁平转子。当交流电流进定子的时候，转子侧向移动，从而形成了一个线性电动机。这种电动机可以被小规模应用于移动滑动门，更大规模地，可以用于驱动快速又安静的线性电机火车。

一个简单的装置——螺线管也可以利用电流产生侧向运动。它包括一个圆柱形线圈，当电流通过的时候，线圈便类似于一个条形磁铁。沿着线圈的轴有一个铁片（也叫转子），当通电的时候，磁场使铁块侧向运动。这个运动的转子可以敲打电铃产生悦耳的铃声，还可以打开或关闭开关的触点。通过这种方法，小电流可以用来开闭高电流，在开关装置中，螺线管通常都被用来控制高电流。