直流电动机的原理和基本构造

通电的线圈在磁场中可以转动，在这一过程中，电能转化成机械能．那么，怎样才能使线圈持续转动？怎样才能实际利用这一现象？

一、直流电动机的原理

电动机是将电能转换为机械能的机器．用电池或电源给电动机通电就会使轴开始旋转．有的电动机由直流电源（如电池）供电，有的电动机由交流电源供电．虽然电动机有多种设计方法，但原理是相同的．

有两个物理原理为电动机的运转奠定了基础．第一个原理是电磁感应定律，它是由英国科学家和发明家迈克尔·法拉第于1831年发现的．其内容是：如果导体穿过磁场，或改变穿过静止导电闭合回路的磁场强度，导体内将产生感应电流．第二个原理与此相对，指的是电磁的反作用，它是法国物理学家安德尔·玛利亚·安培于1820年观察到的．

所以，如果将带电导体（如一段铜线）放置在磁场中，它将受到力的作用．将导体缠绕许多圈，每一圈都位置适当且导体内有电流通过，这时，产生的力会使线圈旋转．线圈旋转时，电动机的轴也将随之旋转．

电动机由两个基本单元组成：一个是磁场，即缠绕着线圈的电磁铁；另一个是电枢，它是支持切割磁场并在电动机内输送励磁电流的导体的机构．

发电机，它们与电动机相反，是将动能转换为电能．

（二）动手制作“小小电动机”

1、线圈的制作

线圈的制作比较简单：用漆包线在火柴盒等模子上绕3－4圈，不必绕得太多．把两个引出端固定在线圈上，使两端

2、支架的制作支架的制作要点是：剪两段直径约lmm，长度约100mm的相同的铜丝，上端弯成Z字型，下端与导线相连并用图钉固定在硬纸板（或木板）上，与线圈相连的端点要大致保持在同一水平面上，如图2所示．

3、让线圈转动

把线圈放在支架上，磁铁放在线圈下方．调整磁铁位置，使磁铁与线圈尽量靠近，但又不能相互接触．给线圈通电并用手轻推，线圈就会不停地转下去．改变电流的方向或改变磁铁极性，线圈的转动方向就会改变．

4、思考

制作线圈用小刀刮去两端引线的漆皮时，注意一端全部刮掉（可以用砂纸打），另一端只刮去半周．为什么另一端只刮去半周？线圈为什么能够持续转动？对这一点可画图说明．

图3所示，线圈中有电流通过，上面的导线受到离开纸面向前的力，下面的导线受到进入纸面向里的力，线圈绕轴转动；当线圈转到未刮漆皮的半周时，线圈中没有电流，不受磁场力作用，线圈靠惯性继续转动，当转到刮掉漆皮一半时，线圈又受磁场力作用而转动．

二、直流电动机的基本构造

转子：在电动机里转动的部分叫做转子．
定子：在电动机里固定不动的部分叫做定子．
换向器：每当线圈刚转过平衡位置，换向器就能自动改变线圈中的电流方向．这样就改变了线圈的受力方向，使得线圈继续转动．

实际中的电动机，为了能够平稳、有效地工作，线圈有很多匝，而且嵌在圆柱形的铁芯上，组成转子；换向器也是由许多片组成．转子安装在定子中，定子由机壳和磁极组成，而且磁极用的是电磁铁．