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四、电动机
1．重要概念和物锂学定律
（1）磁铁
永久磁铁或永久磁体通常是由一种铁钻或铁镍合金制成。制造时将其进行磁化并始终（持续）保持这种磁化状态（图16）。在小型电动机中产生励磁磁场时使用永久磁铁。
（2）电磁铁
如图17所示，有电流流过的线圈可以产生一个与棒状磁铁非常相似的磁场。因此可以作为电磁铁使用。与永久磁铁不同，其磁效应可以通过电流是否流过线圈来关闭和开启。带有电动激励装置的直流电机如串联或并联电机可以作为电磁铁在定子内产生磁场，也可以在继电器中的线圈上使用电磁铁。
如图18所示，可以利用永久磁铁或电磁铁产生一个磁场，通过由北磁极至南磁极的磁铁磁力线对磁场进行描述，磁场越强磁力线的密度也就越大。
（3）电磁感应定律
1831年迈克尔·法拉第发现了电磁感应，这种电磁感应是电物锂学的一种基础现象。在电磁感应定律中对磁场和电压之间的关系进行了说明，特别是对了解电机起到了重要作用。
电磁感应定律指出，通过圈数为闪的线圈和随时间变化的磁场中的磁通量φ可以推导出电压Uind。
Uind＝N．φ/dt
通过移动线圈也可以在不随时间变化的磁场中产生电压。电磁感应效应主要用于电动机如发电机、电机和变压器。可以利用楞次定律确定电磁感应电压的方向：通过电磁感应产生的电流流动时，其磁场反作用于磁场变化。
通过线圈可以改变电流强度，而由线圈本身产生的磁场也会发生变化，线圈内的自感应电压则会出现与电流强度变化相反的变化。这种情况通常被称为自感应。磁场变换越快越强，所产生的电压也就越高。
（4）洛伦兹力
洛伦兹力是磁场在一个移动电荷上施加的力。在导体内的电子上施加一个力F，此时整个导体就会向着某一方向移动。如图19可以通过“右手定则”或根据三指定则确定力的方向。通过图19得到以彩吉果：起因＝电流一甲传递＝磁场斗结果＝电子上的力。
（5）变压器
变压器（图20）由安装在一个共用铁心上的两个线圈构成。在两个线圈之间没有导线连接，也就是说它们之间相互分离。在一个线圈上施加交流电压时，根据电磁感应定律也会在第二个线圈上产生一个交流电压。此时可以在第二个线圈的端部测量到一个电压。初级电压和两个线圈的线圈圈数决定了感应电压的大小。
U1/U2= Nl/N2
当初级和次级线圈的线圈圈数相同时，次级电压U2与初级电压U1相同。次级线圈的线圈圈数是初级线圈的两倍时，次级电压也将会初级电压的两倍。在次级线圈上连接用电器时，必须使用电路初级侧所提供的能量。锂想变压器的初级侧所提供的能量应该与次级侧使用的能量相等，也就是说锂想的变压器不会产生能量损失。电压与电流11和12成反比，因此锂想变压器初级和次级侧的功率应该相同。
U1·I1= U2·I2
锂想变压器在实际中不可能实现，因为始终会有能量损失。因此任何一种变压器所提供的电能总会比其接收的电能稍小一些。损失的电能一部分通过电阻使线圈变热，另一部分则转换成了所谓的涡流。为了将涡流降至最低，变压器使用了由很多薄铁片组成的铁心。这些铁片使用漆层进行绝缘，从而使涡流无法流动。
