直流電機：微型有刷直流電機物理基礎

  微型直流電機磁場(chǎng)中導體通電受力，反過(guò)來(lái)磁場(chǎng)中運動(dòng)導體會(huì )產(chǎn)生感應電壓，這個(gè)是微型直流電機的核心物理基礎。如圖所示：磁場(chǎng)B中的一根導體，通入電流I，那會(huì )受力F

  假設一個(gè)導體在磁場(chǎng)B中的速度以V運動(dòng)，就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢，如下圖所示

  電動(dòng)勢：它是一個(gè)傾向于產(chǎn)生電流的一個(gè)查分勢，電氣里面的電勢電壓，電動(dòng)勢是有嚴格的獨立定義。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)可以把電動(dòng)勢導體理解為一個(gè)電池，接上負載，就產(chǎn)生了電流，如圖：

  這一點(diǎn)便是微型直流電機另一個(gè)物理基礎：磁場(chǎng)運動(dòng)的導體會(huì )感應一個(gè)電動(dòng)勢。但是當外接電動(dòng)勢和感應電動(dòng)勢相等時(shí)，電流就沒(méi)有了，如圖所示： 

  微型直流電機磁場(chǎng)中導體只有兩個(gè)電動(dòng)勢，一種是感應、一種是外接的。當外部電壓比感應電動(dòng)勢高的的時(shí)候，外接電源將會(huì )拖著(zhù)導體繼續運動(dòng)；

  當內部感應電動(dòng)勢高的時(shí)候，電能就會(huì )從內部輸出，同時(shí)這個(gè)電流試圖降低導體的動(dòng)能。就這樣，能量在動(dòng)能和電能之間來(lái)回變換，這就是微型直流電機的全部物理基礎了。

  讓通電的導體集體繞著(zhù)一個(gè)軸轉，就是微型直流電機。把所有的通電導體都放在一個(gè)半徑上，然后再這些導體的表面施加上一個(gè)磁場(chǎng)，再然后給導體通電，轉子就會(huì )轉起來(lái)。

  圖為只有一匝線(xiàn)圈的微型直流電機，通電即可旋轉，一個(gè)線(xiàn)圈，線(xiàn)圈的這端受力朝上，線(xiàn)圈的另一端受力朝下，正好繞著(zhù)軸就可以轉。只要每次電流方向給的對，它就可以一直轉。

  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，電刷是一種接觸導電的機械裝飾，可以是碳刷或者是貴金屬，靠彈簧壓在導體上從而進(jìn)行形成導體接觸，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，微型直流電機就可以平穩的一直朝一個(gè)方向轉。

  上圖是130微型直流電機橫截面，像玩具車(chē)用的就是這種微型電機，基本上直流電機結構都是三個(gè)線(xiàn)圈，每次只有兩個(gè)線(xiàn)圈通電，這種通過(guò)機械裝置更換電流的方法較做換向。

  ?無(wú)論有刷直流電機結構是怎樣的，原理都一樣。這就是最早的電動(dòng)機和發(fā)電機的結構，都是有刷的，這是當時(shí)人們能找到的最好的解決方案了。