电动机不能正常转动时电流变大的原因分析

电动机是把电能转化为机械能的装置。实际生活中的电动机是利用通电线圈(定子绕组)产生旋转磁场使通电的转子线圈在磁场中受到力，形成磁电动力旋转扭矩，使转子线圈转动，从而把电能转化为机械能的。电动机的种类很多，有单相电动机和三相电动机，直流电动机和交流电动机之分。生活中不少家用电器的主要构成部分是电动机。不管哪一种类的电动机，其工作原理都是利用电流在磁场中受到安培力的作用，从而使转子转动的。当电动机由于某种原因不能正常工作，转子不转动时，流过电动机的电流会比正常工作时大，时间长了电动机甚至可能烧坏。对这个问题少数同学不理解。那么怎么解释这种现象呢？

 

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首先，电动机电路不是纯电阻电路，欧姆定律不再适用。电动机无论是否正常工作，其线圈电阻是不变的。但不能由欧姆定律推出电动机不转动时电阻不变，电压也不变，所以电流不变的结论。事实上电流是变大了的。

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要弄清这个问题，还得从源头上来分析，不管哪一种类的电动机，其工作原理都是利用电流在磁场中受到安培力的作用，从而使转子转动的。其简化原理图如下图。

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磁场中的通电导线在磁场中受到磁场对它的力叫安培力，安培力的大小由电流的大小，磁场的强弱，电流与磁场间的关系决定，安培力的方向用左手定则判断。即伸开左手，让磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，伸开的大拇指所指的方向就是导线所受安培力的方向。

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当电流方向与磁感线方向平行时，导线所受安培力为零。左手定则可以知道，线框在图示位置时，ab段导线所受安培力方向向下，cd段导所受安培力方向向上，ad段和bc段导线不受安培力，线框abcd将逆时针转动。

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关键之处就在这里，导线ab和cd在安培力作用下使线框在磁场中逆时针转动，同时ab和cd段导线也在做切割磁感线的运动。根据电磁感应的知识，金属导体在磁场中做切割磁感线的运动时，会在导体中产生感应电动势。感应电动势的方向可以用右手定则判断。即伸开右手，让磁感线穿过掌心，大拇指指向导体运动方向，伸开的四指所指的方向就是感应电流的方向。

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由右手定则可知，感应电流的方向与导体中原来的电流方向相反。即ab和cd导线切割磁感线产生的感应电动势与它们两端原来的电压相反，在导体内产生的电场也就相反，两电场叠加，使导体中的合电场减弱，或者说使导体两端的综合电压减小，因而使电路中的电流减小。