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  電機（電動機）的發明史與工作原理

  電磁和運動之間的聯系是法國物理學家安德雷-瑪麗·安普爾( 1775 - 1867 )在1820年首次發現的。這是電動機背后的基礎科學。但是，如果我們想把這一驚人的科學發現變成更實用的技術，為電動割草機和牙刷提供動力，我們就必須走得更遠。發明者是英國人邁克爾·法拉第( 1791 - 1867年)、威廉·斯特金( 1783 - 1850年)和美國人約瑟夫·亨利( 1797 - 1878年)。他們就是這樣實現他們的輝煌發明的。

電機(電動機)

  假設我們把線彎曲成一個正方形的u形環，那么實際上有兩條平行的線穿過磁場。其中一個通過電線把電流帶走，另一個又把電流帶回來。由于電流在導線中反向流動，弗萊明左手定律告訴我們，兩根導線將反向移動。換句話說，當我們打開電源時，一根電線向上移動，另一根電線向下移動。

  如果線圈能繼續這樣運動，它就會不斷旋轉——我們可以把馬達做得很好。但是，這在我們目前的設置中不會發生:電線很快就會纏結。不僅如此，如果線圈旋轉得足夠遠，還會發生其他事情。線圈一旦到達垂直位置，就會翻轉，電流就會以相反的方式流過。線圈兩側的力現在將反向。它不會在同一個方向上連續旋轉，而是會在剛來的方向上向后移動!想象一列有這樣一個電動機的火車:它會在現場來回移動，而不會實際上去任何地方。

  有兩種方法可以解決這個問題。 一種是使用一種周期性反轉方向的電流，這被稱為交流電(AC) 。 在我們在家中使用的小型電池供電電機中，更好的解決方案是在線圈末端添加一個稱為換向器的元件。 (不要擔心毫無意義的技術名稱：這個稍微老套的詞“換向”有點像“通勤”這個詞。它只是意味著來回改變，就像通勤意味著來回旅行一樣。)在其最簡單的形式中，換向器是分成兩個分開的半部的金屬環，其作用是每當線圈旋轉半圈時反轉線圈中的電流。

  線圈的一端連接到換向器的每一半。 來自電池的電流連接到電動機的電氣端子 。 它們通過一對稱為刷子的松散連接器將電能輸入換向器，這些連接器由石墨片(類似鉛筆“鉛”的軟碳)或薄彈性金屬制成，(顧名思義)“刷”換向器。 在換向器就位的情況下，當電流流過電路時，線圈將以相同的方向連續旋轉。