# 电动机怎样把电流变成转动

By DUSK

Topic: Machines

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## Guide

### 1. 电动机怎样把电流变成转动

这是一台简化的直流有刷电动机。两块磁铁装在透明外壳里，中间的铜线圈固定在转轴上。电池送来电流，线圈就一直转。打开分解视图，看清每个零件。

示意模型：尺寸为示意，转动已放慢。拖动可旋转视角，滚轮或双指可缩放。

### 2. 磁场从 N 极指向 S 极

左右两块永磁铁，一块是 N 极，一块是 S 极。磁场从 N 极出发，穿过线圈所在的空间，到达 S 极。永磁铁的磁场方向始终不变。

蓝色虚线箭头 = 磁场方向（示意）。

### 3. 电流绕线圈走一圈

电流从电池正极出发，经过电刷和换向器进入线圈。它沿一条长边流出去，再沿另一条长边流回来。所以两条长边里的电流方向正好相反。

黄色小箭头 = 电流方向。只用几伏的低压电池，示意图。

### 4. 两条边受力，合成转矩

通电导线在磁场里会受到推力。两条长边电流相反，一条被向上推，一条被向下推，这对力绕转轴形成转矩。把电流反向试试：磁场不变，受力和转动都会反过来。

绿箭头 = 每条边受的力；橙色弧箭头 = 转矩；深色弧箭头 = 转动方向。

### 5. 换向器：每半圈换一次向

线圈平面转到和磁场垂直时，电刷正好滑过换向器的缝隙，线圈里的电流随之反向。于是靠近同一磁极的那条边，总被推向同一侧，转矩方向保持不变。这一瞬间推力不产生转矩，转子靠惯性冲过去。

慢放示意。橙色高亮的是换向器：两片铜半环，中间有绝缘缝。

### 6. 电流变成持续转动

磁场不变，通电线圈两边受力形成转矩，换向器每半圈让线圈电流反向一次。一句话：换向器让转矩始终朝同一方向，电流就变成了持续的转动。

真实电动机用许多组线圈和换向片，转得更平稳。