直流電動(dòng)機(jī)的原理和基本構(gòu)造

直流電動(dòng)機(jī)的原理和基本構(gòu)造通電的線圈在磁場(chǎng)中可以轉(zhuǎn)動(dòng)，在這一過程中，電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能．那么，怎樣才能使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？怎樣才能實(shí)際利用這一現(xiàn)象？

一、直流電動(dòng)機(jī)的原理

（一）基本原理電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器．用電池或電源給電動(dòng)機(jī)通電就會(huì)使軸開頭旋轉(zhuǎn)．有的電動(dòng)機(jī)由直流電源（如電池）供電，有的電動(dòng)機(jī)由溝通電源供電．雖然電動(dòng)機(jī)有多種設(shè)計(jì)方法，但原理是相同的．

有兩個(gè)物理原理為電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)奠定了基礎(chǔ)．第一個(gè)原理是電磁感應(yīng)定律，它是由英國(guó)科學(xué)家和創(chuàng)造家邁克爾·法拉第于1831年發(fā)覺的．其內(nèi)容是：假如導(dǎo)體穿過磁場(chǎng)，或轉(zhuǎn)變穿過靜止導(dǎo)電閉合回路的磁場(chǎng)強(qiáng)度，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流．其次個(gè)原理與此相對(duì)，指的是電磁的反作用，它是法國(guó)物理學(xué)家安德爾·瑪利亞·安培于1820年觀看到的．

所以，假如將帶電導(dǎo)體（如一段銅線）放置在磁場(chǎng)中，它將受到力的作用．將導(dǎo)體纏繞很多圈，每一圈都位置適當(dāng)且導(dǎo)體內(nèi)有電流通過，這時(shí)，產(chǎn)生的力會(huì)使線圈旋轉(zhuǎn)．線圈旋轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的軸也將隨之旋轉(zhuǎn)．

電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)基本單元組成：一個(gè)是磁場(chǎng)，即纏圍著線圈的電磁鐵；另一個(gè)是電樞，它是支持切割磁場(chǎng)并在電動(dòng)機(jī)內(nèi)輸送勵(lì)磁電流的導(dǎo)體的機(jī)構(gòu)．

發(fā)電機(jī)，它們與電動(dòng)機(jī)相反，是將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能．

（二）動(dòng)手制作“小小電動(dòng)機(jī)”

1、線圈的制作

線圈的制作比較簡(jiǎn)潔：用漆包線在火柴盒等模子上繞3－4圈，不必繞得太多．把兩個(gè)引出端固定在線圈上，使兩端

引線在一條直線上，如圖1所示．用小刀刮去兩端引線的漆皮時(shí)，留意一端全部刮掉（可以用砂紙打），另一端只刮去半周．這樣線圈就做成了．2、支架的制作支架的制作要點(diǎn)是：剪兩段直徑約lmm，長(zhǎng)度約100mm的相同的銅絲，上端彎成Z字型，下端與導(dǎo)線相連并用圖釘固定在硬紙板（或木板）上，與線圈相連的端點(diǎn)要大致保持在同一水平面上，如圖2所示．

3、讓線圈轉(zhuǎn)動(dòng)

把線圈放在支架上，磁鐵放在線圈下方．調(diào)整磁鐵位置，使磁鐵與線圈盡量靠近，但又不能相互接觸．給線圈通電并用手輕推，線圈就會(huì)不停地轉(zhuǎn)下去．轉(zhuǎn)變電流的方向或轉(zhuǎn)變磁鐵極性，線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向就會(huì)轉(zhuǎn)變．

4、思索

制作線圈用小刀刮去兩端引線的漆皮時(shí)，留意一端全部刮掉（可以用砂紙打），另一端只刮去半周．為什么另一端只刮去半周？線圈為什么能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？對(duì)這一點(diǎn)可畫圖說明．

圖3所示，線圈中有電流通過，上面的導(dǎo)線受到離開紙面對(duì)前的力，下面的導(dǎo)線受到進(jìn)入紙面對(duì)里的力，線圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到未刮漆皮的半周時(shí)，線圈中沒有電流，不受磁場(chǎng)力作用，線圈靠慣性連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到刮掉漆皮一半時(shí)，線圈又受磁場(chǎng)力作用而轉(zhuǎn)動(dòng)．

二、直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造轉(zhuǎn)子：在電動(dòng)機(jī)里轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫做轉(zhuǎn)子．

定子：在電動(dòng)機(jī)里固定不動(dòng)的部分叫做定子．

換向器：每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置，換向器就能自動(dòng)轉(zhuǎn)變線圈中的電流方向．這樣就轉(zhuǎn)變了線圈的受力方向，使得線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)．

實(shí)際中的電動(dòng)機(jī)，為了能夠平穩(wěn)、有效地工作，線圈有許多匝，而且嵌