Mở menu điều hướng
Vật lý
Động cơ điện một chiều — Vì sao cuộn dây quay?
Đang tải học liệu…
Đang tải học liệu…
Khung dây một vòng giữa hai cực nam châm. Điều chỉnh dòng điện, quan sát lực và so sánh cổ góp hai nửa với hai vành trượt.
Nam châm N/S, khung đồng, trục, chổi than và bộ tiếp điện. Kéo nền để xoay góc nhìn; dùng Góc khảo sát để đặt khung bằng bàn phím.
Đang khởi tạo cảnh 3D…
Mô phỏng đang tạm dừngCổ góp hai nửa
Chiều nguồn thuận
Nguồn giữ dòng điện theo giá trị đặt khi tiếp xúc kín.
N bên trái · S bên phải
Đổi bộ tiếp điện sẽ dừng và đặt khung về 45° để thử lại.
Đặt góc bằng tay: dừng mô phỏng, vận tốc về 0.
Tính theo mô hình
- Chiều quay
- Đứng yên
- Chiều mômen
- Ngược kim đồng hồ
- Mômen quanh trục
- 0,849 mN·m
- Lực trên mỗi cạnh
- 20,0 mN
- Dòng trong khung
- -1,0 A
- θ
- 45,0°
Chiều quay nhìn từ đầu trục +z.
Đang tiếp xúc
Hai lực từ bằng nhau, ngược chiều nhưng có giá khác nhau. Chúng tạo mômen làm quay khung quanh trục.
Cạnh 1: dòng đi vào; cạnh 2: dòng đi ra
F₁ theo −y; F₂ theo +y.
Công thức và quy ước
F = i·l × B; τ = μ × B, với μ = iA·n. Hai cạnh dọc trục có |F| = |i|LB; τz = −iAB sinθ với B có dấu theo chiều +x.
θ đo chiều quay của pháp tuyến tham chiếu n quanh +z, từ +x; không phải góc giữa mặt phẳng khung và từ trường. L = 10 cm, w = 6 cm, A = 60 cm²; khung một vòng.
Hai cạnh nối còn lại có lực dọc trục đối nhau, cùng giá, nên không tạo mômen quanh trục.
Lưu ý về mô hình
- Mô hình khung chữ nhật một vòng trong từ trường đều, trục cố định. Hai cạnh nối không tạo mômen quanh trục; dây dẫn ra nguồn nằm ngoài vùng trường lý tưởng.
- Nguồn DC ổn dòng lý tưởng giữ I khi tiếp xúc kín và ngắt ở khe cổ góp. Không mô phỏng pin điện áp cố định, sức phản điện động, tự cảm, hồ quang hoặc lõi sắt.
- Khe cổ góp rộng 4° mỗi khe. Khung không được cấp cú hích tại điểm chết; khởi động từ nghỉ trong khe cần đặt lại góc.
- Quán tính J = 10⁻⁴ kg·m² và cản nhớt b = 1,5×10⁻⁴ N·m·s/rad là thông số minh hoạ. Không dùng tốc độ quay để suy ra rpm, hiệu suất hoặc thông số động cơ thật.
- Nhịp 0,25× làm chậm thời gian quan sát; Tạm dừng đóng băng mô phỏng, khác với Ngắt nguồn. Mũi tên và chấm dòng là minh hoạ hướng, không phải thước đo lực hay tốc độ electron.