电机基础：电机的旋转原理

从本文开始，作为电机基础知识，我们将介绍电机原理相关的内容。
 
关于电流、磁场和力

首先，为了便于后续电机原理说明，我们来回顾一下有关电流、磁场和力的基本定律/法则。虽然有一种怀旧的感觉，但如果平时不常使用磁性元器件，就很容易忘记这些知识。

电机的旋转原理

下面介绍一下电机的旋转原理。我们结合图片和公式来说明。

当导线框为矩形时，要考虑到作用在电流上的力。

作用于边a、c部分的力F为



产生以中心轴为心轴的转矩。

例如，当考虑到旋转角度仅为θ的状态时，与b和d成直角作用的力为sinθ，因此a部分的转矩Ta由以下公式表示:



以相同的方式考虑c部分，则转矩加倍，并生成由以下公式计算出来的转矩：



由于矩形的面积为S＝h・l，因此将其代入上述公式可得出以下结果：



该公式不仅适用于矩形，也适用于圆形等其他常见形状。电机就是利用了该原理。