N和S是一對固定的磁極，稱為直流電動機(jī)的定子。磁極之間有一個可以轉(zhuǎn)動的鐵質(zhì)圓柱體，稱為電樞鐵芯。鐵芯表面固定一個用絕緣導(dǎo)體構(gòu)成的電樞線圈abcd，線圈的首、末端兩端分別接到兩個相互絕緣的弧形導(dǎo)電片的連接是通過放置在換向片，把所有導(dǎo)電片組合在一起就構(gòu)成了換向器。東莞電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈與外電路的連接是通過放置在換向片上固定不動的電刷來實(shí)現(xiàn)的。電樞鐵芯、電樞線圈和換向器構(gòu)成的整體稱為轉(zhuǎn)子（又稱電樞）。
要讓東莞電機(jī)廠的直流電動機(jī)運(yùn)行，首先將直流電源加于電刷A和B，如圖所示，電刷A接電源正極，電刷B接電源負(fù)極，則線圈中abcd形成回路且有電流流過。在導(dǎo)體ab中，電流由a流向b，在導(dǎo)體cd中，電流由c流向d，由于載流導(dǎo)體ab、cd均處于N和S極之間的磁場當(dāng)中，根據(jù)左手定則，載流導(dǎo)體ab會受到向左的電磁力的作用，載流導(dǎo)體cd會受到向右的電磁力的作用。這一對電磁力最后形成一個轉(zhuǎn)矩，稱為電磁轉(zhuǎn)矩，圖中轉(zhuǎn)矩的方向?yàn)槟鏁r針方向，使整個電樞逆時針方向旋轉(zhuǎn)180°。此時，導(dǎo)體cd轉(zhuǎn)到N極下，導(dǎo)體ab轉(zhuǎn)到S極下。如圖所示，由于電流仍從電刷A流入，則cd中的電流變?yōu)橛?/span>d流向c，而ab中的電流由b流向a，從電刷B流出，同理用左手定則判別可知，電磁轉(zhuǎn)矩的方向仍是逆時針方向。這樣，雖然導(dǎo)體中流過的電流是交變的，但在N極下的導(dǎo)體受力方向和S極下導(dǎo)體的受力方向沒有發(fā)生變化，從而使電樞產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向恒定不變。所以，線圈abcd始終按逆時針方向旋轉(zhuǎn)，即環(huán)球電機(jī)始終處于逆時針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動狀態(tài)。
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