直流电动机（DC电动机）的基本原理配音文案

你是否知道世界上最快的火车-TGVs拥有如此惊人速度的秘密是使用了电机吗？除运输业以外，电机还被广泛用于其他不同领域，如家用器械、商业中心、升降或移动的设备，甚至玩具。由直流电驱动的电机被成为DC电机。

普通DC电机由一个绝缘铜线制成的矩形回线PQRS组成。该回线位于两个磁石中间，回线的平面与磁场的方向平行。回线的末端与裂环整流子的X和Y部分相连。裂环的这两个部分彼此绝缘并安装在一个轴上，裂环能够围绕该轴旋转。在外部，两个导电固定刷B1和B2分别紧贴X和Y。这两个固定刷与DC电源相连。现在让我们了解一下该装置是怎样工作的。

电池中的电流通过B1刷流入回线PQRS，并从B2刷流出。这时，QR臂和SP臂没有受到任何力的作用，因为他们与磁场平行或反向平行。但是，与磁场垂直的PQ和RS臂则各自受到了力的作用。可以使用Fleming左手定则确定该力的方向。依据该定则，如果食指指向磁场的方向并且中指指向导体中电流的方向，那么拇指的指向则为导体受到的力的方向。应用该定则，我们可以发现作用于RS臂上的力是向上的。现在，我们将目光转向PQ臂，然后找到其受力的方向。现在，我们注意到食指指向磁场的方向，但中指没有指向电流的方向，所以我们旋转左手使食指指向电流的方向。注意，在这种情况下，拇指指向下方。这意味着作用在PQ臂上的力的方向是向下的。因此，在PQ和RS臂所受的在不同作用线上的力的作用下，回线开始逆时针旋转。当旋转开始时，QR和SP臂不再与磁场平行，这样两臂也受到了力的作用。但是，当两个力相等，方向相反，并且在同一作用线上时，会相互抵消。

一旦回线旋转至90°，B1和B2刷则断开与裂环的连接，同时回线中的电流被切断。在没有电流的情况下，PQ和RS臂不受任何力的作用。这意味着回线会停止旋转。但是，由于转动惯量的存在；回线可以继续小幅旋转，这样便可以重新建立连接。当回线与裂环重新连接时，电流开始再次流入，回线便会继续逆时针旋转。

当旋转至180°时，即旋转半圈后，回线的PQ和RS臂的位置互换。现在，开口环Y部分与B1刷相连，X部分则与B2刷相连。因此，PQ臂中的电流方向反转。这个变化同样发生在RS臂中。电流方向的反转同样使作用在两个臂上的力反转。因此，起初受到向下作用力的PQ臂开始受到向上的作用力。同样，RS臂受到向下的作用力。结果是，回线继续逆时针旋转。紧接着，当回线旋转至270°时，刷和开口环的连接再次断开；但是因为存在转动惯量，回线会继续旋转并与再次建立与开口环的连接。当这种情况发生时，电流开始流入，并且因为PQ和RS臂受力，回线继续旋转直到完成一周，即360°整个过程重复多次，目的是使回线保持旋转。

电机的转度取决于多种因素。注意，线圈匝数增加，转速相应增大。线圈的面积增加，转速随之增大。如果电流增大，转速同样增大。最后，如果我们增加磁场强度，转速会达到新高。

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