电动机是怎么转动的

当载流导线处于磁场中时，会受到一个力。这个力的方向与电流和磁场都垂直，可用弗莱明左手定则确定。

在电动机里，线圈放在磁铁的两极之间。电流沿线圈上边朝一个方向流，沿下边朝相反方向流，所以两边受到方向相反的力，一边被向上推、另一边被向下推。这一对力产生转动效应，使线圈旋转。

一个叫换向器的部件每转半圈就把线圈中的电流反向，于是推力始终让它朝同一方向转动，而不会转到一半停住。这正是轻快铁列车、风扇或搅拌机中电动机的原理。

在 SPM 中，你应用载流导体所受的力以及换向器的作用来解释电动机的工作。

电磁学

背后的物理

在磁场中载流的直导线会受到力。其大小为 F = BIL，其中 B 是磁通密度，单位特斯拉（T），I 是电流，单位安培（A），L 是导线在磁场中的长度，单位米（m）；力的单位是牛顿（N）。

力的方向与电流和磁场都垂直，由弗莱明左手定则给出。对于 B = 0.4 T、I = 2 A、L = 0.05 m 的导线，力为 F = BIL = 0.4 T × 2 A × 0.05 m = 0.04 N。

在马达中，一个矩形线圈位于磁极之间。电流沿上边一个方向流、沿下边相反方向流，所以两边受到方向相反的力，一边被向上推，一边被向下推。

这一对方向相反的力产生转动效应（力偶），使线圈旋转。电流越大、磁铁越强或线圈匝数越多，都会增大转动效应。

在日常生活中看到它

只要留意，电动机无处不在。吊扇、食物搅拌机、洗衣机滚筒、汽车的雨刮和电动车窗，以及驱动吉隆坡轻快铁列车的牵引马达，都是因为载流线圈在磁场中被迫旋转而转动的。

每一种情况下，电能都转化为转动的动能。

一个小玩具车马达的工作方式与大型工业马达完全相同，只是磁铁较弱、匝数较少，所以产生的转动效应较小。你甚至能反过来体会这个原理：用手转动小马达的轴，它就充当发电机，点亮一只小灯泡。

使风扇旋转的、电流与磁场之间的同一种相互作用，正是让电在现代家庭中处处做机械功的原因。

它在 SPM 中如何出现

本课题属于中五电磁学单元，归入磁场中载流导体所受的力。试卷二要求你陈述（State）影响该力的因素（电流、磁通密度和导体长度），并用弗莱明左手定则确定（Determine）力、电流或磁场的方向。

你常被要求解释（Explain）直流马达如何转动，描述线圈两边所受的相反力和转动效应。

阅卷者特别看重换向器及其电刷的作用：解释它如何每半圈使线圈中的电流反向，从而使线圈始终朝同一方向转动。你也可能被要求陈述提高马达转速的方法。

相邻的内容标准包括电流的磁场、电磁铁和电磁感应。陈述、解释、确定、描述等指令词反复出现，所以要把每个效应都与导体所受的力联系起来。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)