如圖(a)所示,則有直流電流從電刷 a 流入,經(jīng)過線圈abcd,從電刷 b 流出,根據(jù)電磁力定律,載流導(dǎo)體ab和cd收到電磁力的作用,其方向可由左手定則判定,兩段導(dǎo)體受到的力形成了一個轉(zhuǎn)矩,使得轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到如上圖(b)所示的位置,電刷 a 和換向片2接觸,電刷 b 和換向片1接觸,直流電流從電刷 a 流入,在線圈中的流動方向是dcba,從電刷 b 流出。
此時載流導(dǎo)體ab和cd受到電磁力的作用方向同樣可由左手定則判定,它們產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩(如圖d中的藍(lán)色箭頭所示)仍然使得轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動。這就是直流電動機(jī)的工作原理。外加的電源是直流的,但由于電刷和換向片的作用,在線圈中流過的電流是交流的,其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的方向卻是不變的,于是電動機(jī)的轉(zhuǎn)子在電磁轉(zhuǎn)矩的作用下就可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)了,如圖e所示。
實(shí)用中的直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子上的繞組也不是由一個線圈構(gòu)成,同樣是由多個線圈連接而成,以減少電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的波動。
(c)
(d)
(e)