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4张图看明白电机的旋转原理和发电原理

锂电那些事

3年前浏览228

电流、磁场和力

首先，为了便于后续电机原理说明，我们来回顾一下有关电流、磁场和力的基本定律/法则。虽然有一种怀旧的感觉，但如果平时不常使用磁性元器件，就很容易忘记这些知识。

旋转原理详解

下面介绍一下电机的旋转原理。我们结合图片和公式来说明。

当导线框为矩形时，要考虑到作用在电流上的力。

作用于边a、c部分的力F为：

产生以中心轴为心轴的转矩。

例如，当考虑到旋转角度仅为θ的状态时，与b和d成直角作用的力为sinθ，因此a部分的转矩Ta由以下公式表示：

以相同的方式考虑c部分，则转矩加倍，并生成由以下公式计算出来的转矩：

由于矩形的面积为S＝h・l，因此将其代入上述公式可得出以下结果：

该公式不仅适用于矩形，也适用于圆形等其他常见形状。电机就是利用了该原理。

关键要点：

电机的旋转原理遵循电流、磁场和力相关的定律（法则）。

电机的发电原理

下面将介绍电机的发电原理。

如上所述，电机是将电能转换为动力的设备，可以通过利用磁场和电流相互作用所产生的力来实现旋转运动。其实，反之，电机也能够通过电磁感应将机械能（运动）转换为电能。换个角度说，电机具有发电作用。提到发电，您可能就会想到发电机（也称为“Dynamo”、“Alternator”、“Generator”、“交流发电机”等），但是其原理与电机相同，并且基本结构相似。简而言之，电机可以通过使电流流经引脚而获得旋转运动，相反，当电机的轴旋转时，在引脚之间会有电流流过。

电机的发电作用

如前所述，电机的发电依赖于电磁感应。以下是相关定律（法则）和发电作用的图示。