Moteur à courant continu (DC motor)

Construction : Ils consistent en un cadre
rectangulaire PQRS fait de fils de cuivre
isolés (Figure 1). Ce cadre est placé entre
deux aimants (Figure 2) de telle sorte que
le plan du cadre soit parallèle à la
direction du champ magnétique (Figure
3). Les extrémités du cadre sont attachées
aux deux moitiés X et Y de la bague
ouverte d'un commutateur (Figure 4). Ces
deux moitiés de bagues sont isolées et
l'une de l'autre et sont montées sur un
essieu autour duquel la rotation doit avoir
lieu (Figure 5). À l'extérieur, deux balais
conducteurs B1 et B2 appuient sur X et Y
respectivement (Figure 6). Ces balais sont
connectés à une source de courant continu
(Figure 7).
Fonctionnement : Supposons que le
courant de la batterie entre par le balai B1,
passe dans le cadre PQRS et reparte par
le balai B2 (Figure 8). La combinaison du
champ magnétique de l'aimant et du
champ électrique du cadre crée des forces
sur les branches PQ et RS. Ces forces ont
des droites d'actions différentes (Figure 9)
et font donc tourner le cadre dans le sens
inverse des aiguilles d'une montre (Figure
10). Les branches QR et SP subissent
elles aussi des forces, mais comme elles
sont égales et opposées, et possèdent la
même droite d'action (Figure 11), elles
s'annulent. Une fois que le cadre a tourné
de 90°, les balais perdent le contact avec
la bague (Figure 12) et le courant dans le
cadre est supprimé. En l'absence de
courant, les branches PQ et RS ne
subissent aucune force. Cela implique
que le cadre ne devrait plus tourner.
Toutefois, en raison de l'inertie
rotationnelle (Figure 13), le cadre
continue à tourner un peu plus loin de
Figure 8
Figure 9
9
Moteur à courant continu
Figure 1
Figure 3
Figure 4
Figure 2
Figure 5
Figure 6
Figure 7
Figure 3
Figure 10
Figure 11
Figure 12
Figure 13
sorte que le contact est rétabli (Figure 14).
Figure 13