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微型直流電機(jī)磁場中導(dǎo)體通電受力,反過來磁場中運(yùn)動導(dǎo)體會產(chǎn)生感應(yīng)電壓,這個是微型直流電機(jī)的核心物理基礎(chǔ)。如圖所示:磁場B中的一根導(dǎo)體,通入電流I,那會受力F
假設(shè)一個導(dǎo)體在磁場B中的速度以V運(yùn)動,就會產(chǎn)生一個電動勢,如下圖所示
電動勢:它是一個傾向于產(chǎn)生電流的一個查分勢,電氣里面的電勢電壓,電動勢是有嚴(yán)格的獨(dú)立定義。簡單來說可以把電動勢導(dǎo)體理解為一個電池,接上負(fù)載,就產(chǎn)生了電流,如圖:
這一點(diǎn)便是微型直流電機(jī)另一個物理基礎(chǔ):磁場運(yùn)動的導(dǎo)體會感應(yīng)一個電動勢。但是當(dāng)外接電動勢和感應(yīng)電動勢相等時,電流就沒有了,如圖所示:
微型直流電機(jī)磁場中導(dǎo)體只有兩個電動勢,一種是感應(yīng)、一種是外接的。當(dāng)外部電壓比感應(yīng)電動勢高的的時候,外接電源將會拖著導(dǎo)體繼續(xù)運(yùn)動;
當(dāng)內(nèi)部感應(yīng)電動勢高的時候,電能就會從內(nèi)部輸出,同時這個電流試圖降低導(dǎo)體的動能。就這樣,能量在動能和電能之間來回變換,這就是微型直流電機(jī)的全部物理基礎(chǔ)了。
讓通電的導(dǎo)體集體繞著一個軸轉(zhuǎn),就是微型直流電機(jī)。把所有的通電導(dǎo)體都放在一個半徑上,然后再這些導(dǎo)體的表面施加上一個磁場,再然后給導(dǎo)體通電,轉(zhuǎn)子就會轉(zhuǎn)起來。
圖為只有一匝線圈的微型直流電機(jī),通電即可旋轉(zhuǎn),一個線圈,線圈的這端受力朝上,線圈的另一端受力朝下,正好繞著軸就可以轉(zhuǎn)。只要每次電流方向給的對,它就可以一直轉(zhuǎn)。
為了保證電流方向一直能是對的,所以就有了電刷,也就是有刷直流電機(jī),電刷是一種接觸導(dǎo)電的機(jī)械裝飾,可以是碳刷或者是貴金屬,靠彈簧壓在導(dǎo)體上從而進(jìn)行形成導(dǎo)體接觸,所以確保了電流在磁鐵表面的流向始終是固定的。只要電流方向不變,微型直流電機(jī)就可以平穩(wěn)的一直朝一個方向轉(zhuǎn)。
上圖是130微型直流電機(jī)橫截面,像玩具車用的就是這種微型電機(jī),基本上直流電機(jī)結(jié)構(gòu)都是三個線圈,每次只有兩個線圈通電,這種通過機(jī)械裝置更換電流的方法較做換向。
?無論有刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)是怎樣的,原理都一樣。這就是最早的電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu),都是有刷的,這是當(dāng)時人們能找到的最好的解決方案了。
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