A-level 物理（進階物理）/電機
正如運動的磁場會在導體中感應電流一樣，磁場中變化的電流也會感應運動。當這種運動用於確保電流相對於磁場持續變化時，運動將繼續，因此我們擁有了電動機。電動機有幾種型別。
當一個線圈放置在靜止的磁場中，並透過線圈流過直流電時，線圈會試圖與磁場對齊，因為它變成了電磁體。這對於電機來說將是無用的，因為它會在你開啟它時總是移動到相同的位置，然後停止。然而，如果我們使用一個換向器，它會在每次旋轉一半時改變電流的方向，那麼線圈就會試圖在每次旋轉一半時向相反的方向對齊。這意味著，一旦轉子開始移動，它就會繼續移動。這是一個直流電動機。永磁體也可以用電磁體代替。這種型別的電機的主要優點是換向器可以正常工作，無論旋轉頻率如何。
三相發電機產生的三相電源可用於驅動電機。每相電源連線到三個線圈中的一個。這會產生一個磁場，該磁場在每次電源迴圈時旋轉一次。如果將永磁體放在中間，在任何給定時間，它的北極都會被吸引到一個線圈的南極，並被一個線圈的北極排斥。它的南極也會出現相反的情況。這意味著旋轉磁場會拖著磁體旋轉，導致磁體以與磁場相同的頻率旋轉。這種型別的電機的一個缺點是它只以一個頻率執行——電流的頻率。
永磁體可以用帶有直流電的線圈代替。這會產生磁場，優點是不需要昂貴且沉重的永磁體。主要缺點是必須使用電力來為電磁體供電，並且必須使用滑環換向器以防止線圈纏結並阻止電機執行。
鼠籠式電機的工作原理類似，只是轉子不再是永磁體。相反，一系列金屬棒穿過轉子，在兩端相互連線。這些棒垂直於旋轉磁場。一旦轉子開始旋轉，就會在棒中產生電流——渦流。這會產生一個磁場，該磁場始終垂直於旋轉磁場。隨著定子產生的旋轉磁場旋轉，它會將感應磁場拉到它後面，導致轉子繼續旋轉。
鼠籠式電機依賴於兩個磁場以不同速率旋轉的事實。如果它們沒有以不同速率旋轉，那麼轉子中就不會發生磁通量變化，因此也不會感應渦流。
1. 如何使簡單的直流電機適應交流電？
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4. 如何提高三相電機的角速度？
5. 鼠籠式電機依賴於沿轉子執行的渦流來執行。然而，如果渦流穿過轉子，那麼轉子上的力就會減小。如何在不減少所需渦流的情況下減少這些渦流？