一个电动机简化模型。两个平行导体棒,放在匀强磁场上,一个横棒垂直于他们滑动,有摩擦,这种题目很多了。导体均无电阻。在导体棒一头串联一个电阻R,这样构成一个电动机。接上电源就动,不是转动,也是电动。电动机是一样的道理。
接上电源以后,导体棒在磁场安培力作用下运动。由于导体切割磁感线,产生反向的感生电动势,等于串联了个反向的电源,这样电流就会下降,安培力就会减小,当安培力和摩擦力平衡的时候,横棒匀速运动,等效于电动机进入了匀速转动状态,这时候,反向的感应电动势恒定了,电路的电流比开始时小了,也稳定不变的。
如果加大导体棒的摩擦力,显然要有更大的安培力才能匀速转动,电流要大,那么反向的感应电动势就要小。速度就会降低。电动机的I,与Ur有关系,同时还与它所接的输出负载有关系。负载大到电动机拉不动的时候,就是说没有反向电动势,电流这时候是最大值U/r,安培力仍然小于摩擦力,那么电动机就无法拉动这个负载了。电动机的I跟线圈导线的直径有关系,直径小的就不能使用大的电流,会被烧断,所以电机设计时就确定了额定电压额定电流,就是说夹住转轴不让他转动的时候,U/r不能烧坏电机线圈。
电动机的电流总是比用偶欧姆定律算出来的小,原因就是前面说的,电动机转起来以后,会产生一个反向的感生电动势,串联在电路中,电阻两端的电动势降低了。
实际的电动机,导棒跟电阻是同一个东西,就是产生的反向感生电动势就直接加在线圈电阻上了。电源也有内阻,要做一个稍微复杂的计算。你应该也会算。
先说到这里,觉得哪里还不全面,可追问。
问什么电动机不符合欧姆定律?因为电机电枢绕组中有感应电势,不简单的是一个电阻。如果看作是感应电势和阻抗的话,那么欧姆定律肯定也是成立的。
电动机的U、I、r 难道没有任何关系吗?之外还有一个E(感应电势)
电动机的电流就是电动机的电枢电流=(U-E)/Ra,所以电动机的电流总是比用偶欧姆定律算出来的小而不是大。
你知道纯电阻电路为什么能用欧姆定律吗?为什么是定律不是定理吗?
答案就是做实验得出的。
通过实验可知,非纯电阻电路不能用欧姆定律。
现在的理论是没法证明的。
线圈中有阻碍电流的电感,称感抗,与电阻对电流的影响类似,等你上到高中学多了慢慢就懂了
哈哈哈.......你是个很喜欢思考的初中生(我看出来了,我以前也想过)现在我可以简单的告诉你一些高中的东西。首先,不要听你们初中老师鬼扯(我一直认为都在鬼扯)真正的原因是:你知道电磁感应吧?磁生电。没错,线圈磁铁在运动中也会自己产生电动势。根据右手定则(不知道你们鬼扯的老师讲没讲,判断磁生电电流)产生的电动势恰好和电源方向是反着的抗拒电源电压。当它逐渐启动,越转越快,产生的电动势+电阻分压=电源电压此时平衡,这也是为什么不越转越快的原因。如果你可以让我改变一下你的题目,我可以解释的更详细。就比如一个电路,有一根导体棒在磁场中,串联着一个电阻和电源。自感电动势大小E=BLV其中b为磁场强度,L为导体棒长度,v为速度。根据你上面那一些公式,可以得到:U=Ir+BLV 而且这个导体棒还会受到磁场力F=BIL I 就是电流,如果把这两个公式连起来,当外力等于磁场力(学名叫安培力),你解方程就可以求出所有一切一切的东西了。电动机的摩擦力等于安培力的时候,电路稳定,你就可以计算了。至于B的确是测出来的。你爱怎么U^2/r就怎么算。也是一个道理,所有跟磁场有关的会产生感应电动势,剩下部分的总电压小于电源电压。所以,直接除得到的电流总是偏大。ok,可以了。这是高中的内容,如果你真的很感兴趣,我想你是看得懂的。当然很多时候不是一根棒这么简单,比如力方向大小会随着旋转而改变,你不用太深究,高中会有的。