高中物理：新教材实验-测定直流电动机的效率
直流电动机实验报告
直流电动机实验报告直流电动机实验报告引言直流电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产和日常生活中。
本实验旨在通过实际操作和数据记录，探究直流电动机的工作原理和性能特点。
实验目的1. 了解直流电动机的基本结构和工作原理；2. 掌握直流电动机的调速方法；3. 研究直流电动机的性能特点，如转速、转矩和效率等。
实验器材1. 直流电动机；2. 直流电源；3. 电流表和电压表；4. 转速测量仪。
实验步骤1. 将直流电动机与电源连接，确保电源开关处于关闭状态；2. 通过电流表和电压表测量直流电动机的额定电流和额定电压；3. 打开电源开关，观察直流电动机的运转情况；4. 使用转速测量仪测量直流电动机的转速；5. 调节电源电压，记录不同电压下的转速和电流数据。
实验结果与分析通过实验记录的数据，我们可以得到直流电动机的转速和电流随电压变化的关系。
在低电压下，电动机的转速较低，电流较小；而在高电压下，电动机的转速较高，电流较大。
这是因为直流电动机的转速与电压成正比，电流与负载有关。
此外，我们还可以计算直流电动机的效率。
效率是指电动机输出的功率与输入的功率之比。
通过测量电动机的输入电流和电压，以及输出的机械功率，我们可以计算出直流电动机的效率。
实验结果显示，直流电动机的效率随着负载的增加而下降，这是因为在负载增加的情况下，电动机需要消耗更多的能量来克服摩擦力和阻力。
讨论与结论本实验通过实际操作和数据记录，深入探究了直流电动机的工作原理和性能特点。
通过分析实验结果，我们可以得出以下结论：1. 直流电动机的转速与电压成正比，电流与负载有关；2. 直流电动机的效率随着负载的增加而下降；3. 直流电动机在不同电压下的运转情况各异，可以根据实际需求进行调速。
在实际应用中，直流电动机具有广泛的用途，如工业生产中的机械传动、交通工具中的驱动系统以及家用电器中的电机等。
了解直流电动机的性能特点对于正确选择和使用电动机至关重要。
直流他励电动机实验报告
直流他励电动机实验报告一、实验目的：1.了解直流电动机的基本构造和工作原理；2.掌握直流电动机的性能、工作特性曲线和调速方法；3.学会使用直流电动机进行工作效率和转速的测试。
二、实验器材：1.直流电动机（他励电动机）；2.电阻箱；3.拖动机械负载；4.直流电源；5.电压表、电流表；6.转速测量装置（如测速发电机、光电转速计等）。
三、实验过程：1.将直流电源与直流电动机连接，并接入电阻箱和电流表，以调整电流大小；2.将转速测量装置连接到电动机输出轴上，以测量电机的转速；3.将拖动机械负载连接到电动机轴上，用于测试电机的负载特性；4.分别调整电压大小和拖动负载，记录电动机的转速和电流值；5.根据记录的数据，绘制电动机的负载特性曲线和转速-电压特性曲线；6.计算电动机的工作效率。
四、实验结果：1.负载特性曲线：将电动机的输出转矩与输出功率绘制在坐标系上，可得到负载特性曲线。
该曲线表明了电动机在不同拖动负载下的性能特点，可以确定电动机的最大输出功率和最大输出转矩等参数。
2.转速-电压特性曲线：将电动机的输出转速与输入电压绘制在坐标系上，可得到转速-电压特性曲线。
该曲线表明了电动机的转速与输入电压之间的关系，可以确定电动机的稳态转速及其与电压的关系。
五、实验讨论：1.根据负载特性曲线，我们可以确定电动机的最大输出功率和最大输出转矩，从而评价电动机的性能优劣。
2.根据转速-电压特性曲线，我们可以了解电动机的稳态转速和转速与输入电压之间的关系，从而确定电动机的调速范围和调速方式。
3.通过工作效率的计算，我们可以评估电动机在工作时的能量转换效率，从而选择合适的电动机在实际生产中使用。
六、实验结论：通过本次实验，我们深入了解了直流他励电动机的基本特性和工作原理，并通过实验数据的分析，掌握了电动机的调速方法和工作效率的计算。
这些实验数据和分析结果对于工程应用和电机器械设计具有一定的参考价值，为后续的相关研究提供了基础。
直流电机效率测试和计算技巧
直流电机效率测试和计算方法效率测试是所有电传动部件及系统重要检验项目，GB 755 旋转电机定额及性能标准中对各类电机设备效率检测方法进行了详细的介绍。
旋转电机效率测试主要有直接测试法及损耗分析法，效率的直接测试方法是通过对直流电机输入输出功率的直接测试而求得效率的方式，下面本文对直流电机效率的直接测试相关试验方法及计算进行详细介绍。
一、直流电机输入功率和输出功率的测量直接测定效率时，电动机的输入功率用电工仪表测量，输出功率的机械功率用测功机、转矩测量仪测量；发电机的输出功率用电工仪表测量，输入功率用测功机、转矩测量仪测量。
输入功率用电压乘电流来计算，试验电源为整流电源时要求采用真实读书瓦特表或指示电压、电流瞬时值乘积平均值的其他测量装置直接测取电枢回路输入功率，也可分别测量直流功率分量和交流功率分量然后求和。
测功机的功率，在与被试电机同样的转速下应不超过被试电机额定功率的三倍；转矩测量仪的标称转矩，应不超过被试电机额定转矩的三倍。
测功机与被试电机之间应用弹性联轴器连接，连接应保证良好、同心。
二、直流电机效率直接测试方法直流电机效率直接测试试验时，被试电机应在额定功率或额定转矩、额定电压及额定转速下运行至热稳定，读取输入或输出的电压、电流、功率、转速及转矩，并保存周围冷却空气温度，然后立即测定串励、并(他)励及电枢绕组的电阻，并将冷却空气温度换算至25℃。
三、直流电机效率直接测试相关计算被试电动机的输出机械功率P2按照下式1计算： (1)式中：TM——被试电动机输出转矩，N.m；nM——被试电动机转速，r/min。
被试电动机的效率ηM按照下式2计算： (2)式中：P1——被试电动机输入功率，W。
被试发电机的输入机械功率P1(W)按下式3计算： (3)式中：TG——被试发电机输入转矩，N.m；nG——被试发电机转速，r/min。
如被试发电机为他励，则输入功率中还应加入励磁功率。
被试发电机的效率ηG按照下式4计算： (4)式中：P2——被试发电机输出电功率，W。
直流电动机实验原理
直流电动机实验原理引言直流电动机是一种将直流电能转换为机械能的电机。
它广泛应用于工业生产、交通运输、家用电器等领域。
本文将介绍直流电动机的实验原理，包括其工作原理、组成结构以及实验过程。
一、工作原理直流电动机的工作原理基于电磁感应和洛伦兹力。
当直流电流通过电动机的定子绕组时，产生的磁场与电动机的磁场相互作用，产生力矩使转子转动。
二、组成结构直流电动机主要由定子、转子和集电器三部分组成。
1. 定子：定子由绕组、磁极和铁芯构成。
绕组通电产生磁场，磁极将磁场集中在空间中。
2. 转子：转子由绕组和铁芯构成。
当定子磁场与转子绕组中的电流相互作用时，产生力矩使转子转动。
3. 集电器：集电器是连接电源和电动机绕组的部分，用于实现电流的正向传递。
三、实验过程进行直流电动机实验时，需要准备以下实验器材和材料：1. 直流电源：提供电流给电动机。
2. 直流电动机：用于转换电能为机械能。
3. 电流表和电压表：用于测量电动机的电流和电压。
4. 电阻器：用于调节电动机的负载。
5. 电线和连接器：用于连接电动机和电源。
实验步骤如下：1. 将直流电源连接到电动机的正负极。
2. 将电流表和电压表分别连接到电动机的电流和电压测量点上。
3. 打开直流电源，调节电阻器使电动机转速适中。
4. 分别记录电动机的电流和电压值。
5. 改变电阻器的阻值，观察电动机的转速变化，并记录相应的电流和电压值。
6. 分析实验结果，得出直流电动机的特性曲线。
四、实验结果与分析通过实验可以得到直流电动机的特性曲线，其中包括电流-转速曲线和电压-转速曲线。
这些曲线可以用来评估电动机的性能和效率。
在实验中，我们可以观察到当负载增加时，电动机的转速会下降，电流和电压也会相应增加。
这是因为在负载增加的情况下，电动机需要提供更大的力矩来克服负载的阻力，因此需要更多的电流和电压来保持转速稳定。
通过实验可以得出直流电动机的效率公式为：η = Pout / Pin，其中η表示效率，Pout表示输出功率，Pin表示输入功率。
直流电动机实验报告
直流电动机实验报告实验报告：直流电动机实验引言：直流电动机是一种将直流电能转化为机械能的装置，广泛应用于各个领域。
在本实验中，我们将通过对直流电动机的实验研究，探究其工作原理和性能特点。
一、实验目的：1. 了解直流电动机的组成结构和工作原理；2. 掌握直流电动机的启动、制动和运行过程；3. 学习使用实验仪器测量电动机的性能参数。
二、实验原理：直流电动机是由电枢和磁极组成。
当电枢通过外部直流电源供电时，在电磁场的作用下，电枢会受到电磁力的作用而产生旋转。
电动机的工作原理可以通过右手定则来解释。
在电动机的实验中，我们还需要了解几个重要的性能参数：1. 电压常数Kv：表示电动机转速和电压之间的关系；2. 转矩常数Kt：表示电动机转矩和电流之间的关系；3. 电动机的机械功率：指电动机转动时所做的功。
三、实验步骤：1. 连接电动机与电源，并确认电路连接正确；2. 使用电压表和电流表对电动机的电压和电流进行测量，并记录数据；3. 测量不同电压下电动机的转速，并记录数据；4. 根据测得的数据计算电动机的转矩常数Kt和电压常数Kv；5. 测量不同电压和负载下电动机的功率，并进行数据分析。
四、实验结果及分析：1. 测量数据的记录表格：电压（V）电流（A）转速（rpm）10 0.5 100020 1.0 200030 1.5 300040 2.0 400050 2.5 50002. 通过数据计算得到的电压常数Kv为200 rpm/V，转矩常数Kt为0.04 Nm/A；3. 在不同电压和负载下测量的功率随电压和负载增加而增加。
实验中我们观察到，当电压增加时，电动机的转速也随之增加。
这符合电压常数Kv的定义。
而转速的增加会带动机械负载的旋转，从而转矩也相应增加。
而转矩的增大会使得电流增加，因此电压和转矩之间的关系可以通过转矩常数Kt来表示。
实验结果进一步说明了直流电动机的工作原理，即通过外部直流电源提供电能，电枢在电磁场的作用下转动。
直流电动机测量实验教案
直流电动机测量实验教案一、实验目的本实验主要目的是使学生掌握直流电动机测量原理和方法，了解直流电动机的特性和性能参数，培养学生创新思维和实践能力，提高实验探究和解决问题的能力。
二、实验原理直流电动机的测量方法主要分为静态测量和动态测量两种。
静态测量：静态测量主要即为电机的静态特性测量，主要是通过直接测量伏安特性曲线，获得直流电动机的特性参数。
电压值可通过减速器的开关选择不同的电阻值而得到。
实验时，测量电机的空载、额定和过载转矩下的伏安特性曲线，并测量空载、额定、过载时电机的运行效率、功率因数和电功率。
同时，可以通过实验数据分析，计算电机的绕组电阻、励磁电阻、反电动势常数和时间常数等参数。
动态测量：动态测量主要是通过电压比例积分调速系统实现的动态特性测量模拟空载和负载运行状态下，直流电动机转速的变化。
实验中，将绕组加上外部负载，然后通过调整电机的电压，使电机保持一定的转速，并记录下并分析实验数据。
三、实验步骤1.准备仪器和设备本实验需要的材料和工具有：万用表、定表、可变光阻、可变电阻、电压表、直流电源、减速器等。
2.测量电机的静态特性（1）电机伏安特性曲线的测量将电机的电极端子分别接入可变电阻和可变光阻中，在电源电压不变的情况下，调整可变电阻或可变光阻，使电机电动势和外电势之和保持不变，从而测得电机不同工作状态下的绕组电流和电压，得到电机的伏安特性曲线。
（2）电机各项参数的计算根据电机伏安特性曲线的测量数据，使用定表或万用表等仪器，分别测量电机的绕组电阻、励磁电阻、反电动势常数和时间常数等参数。
（3）电机性能特性的测量通过实验数据的采集和分析，可以计算出电机的空载、额定和过载工况下的效率、功率因素和电功率等特性参数。
3.测量电机的动态特性（1）外部负载的接入在电机的出产即转子轴端并联或串联一个外部负载，以达到加重的效果。
（2）电压调节的实现通过电源的电压调节，使电机的转速保持在一定的工作状态。
（3）实验数据的测量和分析根据实验数据的采集和分析，计算出电机的动态特性参数。
直流电动机实验报告
直流电动机实验报告
当涉及到直流电动机的实验报告时，我们需要考虑实验的目的、原理、实验步骤、结果分析和结论等方面。
以下是一个可能的实验
报告结构：
1. 实验目的，在这一部分，我们会明确阐述实验的目的，例
如研究直流电动机的特性、了解电动机的工作原理等。
2. 原理介绍，这一部分会简要介绍直流电动机的工作原理，
包括电动机的结构、工作原理和相关的理论知识。
3. 实验步骤，这一部分会详细描述实验的步骤，包括实验所
需的仪器设备、实验操作流程，以及需要注意的安全事项。
4. 实验结果，在这一部分，我们会列出实验的数据和观察结果，可能包括电动机的转速、电流、电压等数据。
5. 结果分析，这一部分会对实验结果进行分析，可能包括对
数据的处理和图表的绘制，以及对实验现象的解释和理论知识的联系。
6. 结论，最后，我们会总结实验的结果，回答实验目的是否达到，对实验中遇到的问题进行讨论，并提出可能的改进方案。
以上是一个可能的直流电动机实验报告的结构，根据具体的实验内容和要求，实验报告的结构和内容可能会有所不同。
希望这些信息能够帮助到您。
实验二直流电动机实验
1、直流电动机实验1-1直流并励电动机（必做实验）一、实验目的1、掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2、掌握直流并励电动机的调速方法。
二、预习要点1、什么是直流电动机的工作特性和机械特性？2、直流电动机调速原理是什么？三、实验项目1、工作特性和机械特性保持U=U N和I f=I fN不变，测取n、T2、η=f（I a）和n=f（T2）。
2、调速特性（1）改变电枢电压调速保持U=U N、I f=I fN=常数，T2=常数，测取n=f（U a）。
（2）改变励磁电流调速保持U=U N，T2=常数，测取n=f（I f）。
（3）观察能耗制动过程四、实验方法1、实验设备2、屏上挂件排列顺序D55-4，D31、D44、D51、D423、并励电动机的工作特性和机械特性1）按图1-1-1接线。
直流并励电动机与涡流测功机由联轴器同轴联接。
涡流测功机用于测量电动机的转速、转矩和输出功率。
R f1选用D44的900Ω阻值，并采用分压法接线。
R1用D44的180Ω阻值。
直流电流表A1选用D31的毫安表、A3选用D31的安倍表、V1选用D31的电压表。
图1-1-1 直流并励电动机接线图2）首先将涡流测功机给定调节旋钮逆时针旋转到底，然后将涡流测功机的“控制切换”开关拨至“转矩控制”位置，按下涡流测功机控制箱的调零按钮。
将电枢串联起动电阻R1调至最大值，调节控制屏下边右方的电枢电源开关使其输出电压最小，并接通电枢电源；调节直流并励电动机M的励磁电阻Rf1使励磁电流I f为最大位置。
电动机旋转方向应符合转速表正向旋转的要求。
3）M起动正常后，将其电枢串联电阻R1调至零，调节电枢电源的电压为220V，调节涡流测功机给定调节旋钮和电动机的磁场调节电阻R f1，使电动机达到额定值：U＝UN ，I＝IN（I N=I aN+I fN），n＝n N。
此时M的励磁电流I f即为额定励磁电流IfN。
4）保持U＝U N，I f=I fN，逆时针缓慢调节涡流测功机给定调节旋钮，逐次减小电动机负载，直至空载状态（即涡流测功机给定调节旋钮逆时针旋转到底或将“突减载”开关拨至上端位置）。
直流电动机检测实训报告
一、实训目的本次实训旨在使学生掌握直流电动机的基本结构、工作原理，了解电动机的检测方法和调试技巧，提高学生对直流电动机的认识和应用能力。
二、实训内容1. 直流电动机的基本结构直流电动机主要由定子、转子、电刷、换向器、轴承等部分组成。
定子产生磁场，转子在磁场中旋转，电刷和换向器将直流电源引入转子绕组，产生电磁转矩，驱动负载。
2. 直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理是利用电磁感应定律和洛伦兹力定律。
当直流电源通过电刷和换向器引入转子绕组时，绕组产生电流，根据电磁感应定律，绕组周围产生磁场。
转子在磁场中旋转，根据洛伦兹力定律，绕组中的电流与磁场相互作用，产生电磁转矩，驱动负载。
3. 直流电动机的检测方法（1）外观检查：检查电动机的各个部件是否完好，有无破损、变形、松动等情况。
（2）绝缘电阻测试：使用兆欧表测试电动机绕组的绝缘电阻，确保电动机的安全运行。
（3）电枢电阻测试：使用万用表测量电枢绕组的电阻，了解电动机的负载特性。
（4）空载试验：将电动机接入直流电源，观察电动机的转速和温升，判断电动机的性能。
（5）负载试验：在电动机上接入一定负载，观察电动机的转速、电流和温升，判断电动机的负载特性。
4. 直流电动机的调试技巧（1）调整电刷压力：适当调整电刷压力，确保电刷与换向器接触良好，减少火花产生。
（2）调整换向器间隙：适当调整换向器间隙，确保换向器与电刷接触良好，减少火花产生。
（3）调整电刷角度：根据电动机的转速和负载，调整电刷角度，提高电动机的效率和性能。
（4）调整磁场强度：根据电动机的负载和转速，调整磁场强度，提高电动机的效率和性能。
三、实训过程1. 实训准备：准备直流电动机、直流电源、兆欧表、万用表、电刷、换向器等工具和器材。
2. 外观检查：检查电动机的各个部件，确保电动机完好。
3. 绝缘电阻测试：使用兆欧表测试电动机绕组的绝缘电阻，记录测试数据。
4. 电枢电阻测试：使用万用表测量电枢绕组的电阻，记录测试数据。
直流电机实验报告
直流电机实验报告组员：辉尚贵、王喆实验台号：8分工：王喆：实验过程中，负责连接发电机的电路，以及调试、运行。
完成实验数据的整理，处理以及表格的生成。
辉尚贵：实验过程中，负责电动机的电路连接、调试。
完成实验报告的整理，数据分析，规律总结以及实验报告的提交工作。
直流他励直流发电机一、实验目的1、掌握用实验方法测定直流电机的各种特性，并根据运行特性评估电机的相关技能2、观察电机的自励过程和自励的条件二、实验内容（1）测空载特性保持n=n N使I L =0，测取U 0 =f（I f ）（2）测外特性保持n=n N使I f =I f N，测取U=f（I L）（3）测调特性保持n=n N使U=U N，测取I f =f（I L）（他励发电机实验）三、实验原理1、实验工具矫正直流测功机DJ23DJ23参数（国际标准单位）直流并励电动机DJ15直流并励电动机DJ15参数（国际单位）实验步骤1、他励直流发电机如上图连接好电路，图中直流发电机G选用DJ15，其额定值如上表所示直流电动机DJ23-1作为G的原动机（他励），发电机及直流电动机由联轴器同轴联接。
开关S选用D51组件上的双刀双掷开关。
R f1=1800Ω变阻器，Rf2 =900Ω变阻器，R1=180Ω变阻器。
R2=2250Ω。
当负载电流大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接。
电枢电流表量程为1A，励磁电流表量程选200mA。
1.1测空载特性1）首先将涡流测功机控制箱的“突减载”开关拨至上端位置或将给定调节旋钮逆时针旋转到底，涡流测功机不加载。
然后打开发电机G的负载开关S，接通控制屏上的励磁电源开关，将R f2调至使G励磁电流最小的位置（即R f2调至最大）。
2）使直流电动机M电枢串联起动电阻R1阻值最大，R f1阻值最小。
仍先接通控制屏下方左边的励磁电源开关，在观察到直流电动机M的励磁电流为最大的条件下，再接通控制屏下方右边的电枢电源开关，起动直流电动机M，其旋转方向应符合正向旋转的要求。
直流电动机特性的测定
直流电动机特性的测定
一、简介
直流电动机是工业中广泛应用的一种电动机，了解其特性对于工程师来说是至关重要的。
直流电动机的性能特性包括转速、转矩、效率等等。
本文将介绍如何进行直流电动机特性的测定。
二、测定方法
1. 转速-转矩特性的测定
步骤: 1. 将直流电动机连接到电源，并保持电动机负载适中。
2. 使用转速计测量电动机的转速，同时测量负载轴上的转矩。
3. 调整负载，重复步骤2，得出不同负载下的转速-转矩特性曲线。
2. 效率特性的测定
步骤: 1. 运行直流电动机，测量输入电流和电压。
2. 测量输出轴上的转矩和转速。
3. 计算效率=输出功率/输入功率，得出不同负载下的效率曲线。
3. 励磁特性的测定
步骤: 1. 测量不同励磁电流下的电动机转速。
2. 绘制励磁电流-转速曲线，以了解电动机的励磁特性。
三、实验数据分析
通过对直流电动机的特性进行测定，我们可以获得丰富的数据，包括转速-转矩曲线、效率曲线以及励磁特性曲线。
这些数据对于电动机的性能评估和优化具有重要意义。
四、结论
通过本文介绍的测定方法，我们可以全面了解直流电动机的特性，为电动机的选型和应用提供依据。
希望本文能够帮助读者更深入地理解直流电动机的工作原理和特性。
直流电机效率测试和计算技巧
直流电机效率测试和计算方法效率测试是所有电传动部件及系统重要检验项目，GB 755 旋转电机定额及性能标准中对各类电机设备效率检测方法进行了详细的介绍。
旋转电机效率测试主要有直接测试法及损耗分析法，效率的直接测试方法是通过对直流电机输入输出功率的直接测试而求得效率的方式，下面本文对直流电机效率的直接测试相关试验方法及计算进行详细介绍。
一、直流电机输入功率和输出功率的测量直接测定效率时，电动机的输入功率用电工仪表测量，输出功率的机械功率用测功机、转矩测量仪测量；发电机的输出功率用电工仪表测量，输入功率用测功机、转矩测量仪测量。
输入功率用电压乘电流来计算，试验电源为整流电源时要求采用真实读书瓦特表或指示电压、电流瞬时值乘积平均值的其他测量装置直接测取电枢回路输入功率，也可分别测量直流功率分量和交流功率分量然后求和。
测功机的功率，在与被试电机同样的转速下应不超过被试电机额定功率的三倍；转矩测量仪的标称转矩，应不超过被试电机额定转矩的三倍。
测功机与被试电机之间应用弹性联轴器连接，连接应保证良好、同心。
二、直流电机效率直接测试方法直流电机效率直接测试试验时，被试电机应在额定功率或额定转矩、额定电压及额定转速下运行至热稳定，读取输入或输出的电压、电流、功率、转速及转矩，并保存周围冷却空气温度，然后立即测定串励、并(他)励及电枢绕组的电阻，并将冷却空气温度换算至25℃。
三、直流电机效率直接测试相关计算被试电动机的输出机械功率P2按照下式1计算：……１式中：TM——被试电动机输出转矩，N.m；nM——被试电动机转速，r/min。
被试电动机的效率ηＭ按照下式2计算：……２式中：P1——被试电动机输入功率，W。
被试发电机的输入机械功率P1(W)按下式3计算：……３式中：TG——被试发电机输入转矩，N.m；nG——被试发电机转速，r/min。
如被试发电机为他励，则输入功率中还应加入励磁功率。
被试发电机的效率ηＧ按照下式4计算：……４式中：P2——被试发电机输出电功率，W。
直流电机的测速实验
实验十四直流电机的测速实验一、实验目的1、掌握直流电机的工作原理。
2、了解开关型霍尔传感器的工作原理和使用方法。
3、掌握电机测速的原理。
二、实验原理直流电机是我们生活当中常用的一种电子设备。
其内部结构如下图14-1所示：图14-1 直流电机结构图下面就上图来说明直流电机的工作原理。
将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过，由于电磁作用，这样电枢导体将会产生磁场。
同时产生的磁场与主磁极的的磁场产生电磁力，这个电磁力作用于转子，使转子以一定的速度开始旋转。
这样电机就开始工作。
为了能够测定出电机在单位时间内转子旋转了多少个周期，我们在电机的外部电路中加入了一个开关型的霍尔原件（44E），同时在电子转子上的转盘上加入了一个能够使霍尔原件产生输出的带有磁场的磁钢片。
当电机旋转时，带动转盘是的磁钢片一起旋转，当磁钢片旋转到霍尔器件的上方时，可以导致霍尔器件的输出端高电平变为低电平。
当磁钢片转过霍尔器件上方后，霍尔器件的输出端又恢复高电平输出。
这样电机每旋转一周，则会使霍尔器件的输出端产生一个低脉冲，我们就可以通过检测单位时间内霍尔器件输出端低脉冲的个数来推算出直流电机在单位时间内的转速。
直流电机和开关型霍尔器件的电路原理图如下图14-2所示：图14-2 直流电机、霍尔器件电路图电机的转速通常是指每分钟电机的转速，也就是单位为rpm，实际测量过程中，为了减少转速刷新的时间，通常都是5～10秒刷新一次。
如果每6秒钟刷新一次，那么相当于只记录了6秒钟内的电机转数，把记录的数据乘10即得到一分钟的转速。
最后将这个数据在数码管上显示出来。
最后显示的数据因为是将数据乘以10，也就是将个位数据的后面加上一位来做个位即可，这一位将一直为0。
如：45*10变为450，即为在“45”个位后加了一位“0”。
由此可知，这个电机的转速的误差将是20以内。
为了使显示的数据能够在数码管是显示稳定，在这个数据的输出时加入了一个16位的锁存器，把锁存的数据送给数码管显示，这样就来会因为在计数过程中，数据的变化而使数码管显示不断变化。
直流电动机的实验研究报告
直流电动机的实验研究报告实验标题：直流电动机性能测试与分析实验目的：1.了解直流电动机的基本工作原理和性能特点；2.通过实验验证直流电动机的性能参数，并进行性能分析；3.掌握直流电动机的控制方法和调速技术。
实验器材与材料：1.直流电动机；2.直流电源；3.电流表、电压表、转速表；4.负载装置；5.测量仪表。
实验步骤：1.连接电源和测量仪表，保证电路连接正确；2.按照实验要求设置电源电压；3.根据实验要求设置负载并记录负载电流、电压、转速等参数；4.调整电源电压，记录不同电压下的负载电流、电压、转速等参数；5.根据实验数据计算电机的功率、效率等性能参数；6.分析实验结果，总结直流电动机的特性和性能。
实验结果分析：1.根据实验数据计算得出不同电压下的负载电流、电压、转速等参数；2.绘制转速-负载电流曲线，分析直流电动机的转速特性；3.计算不同电压下的功率、效率等性能参数，并绘制功率-负载电流曲线和效率-负载电流曲线，分析直流电动机的功率和效率特性；4.分析实验结果，总结直流电动机的特点和性能，如起动特性、负载特性、效率特性等。
结论：通过实验研究，我们得出以下结论：1.直流电动机的转速与负载电流之间存在一定的关系，随着负载电流的增加，转速呈现一定的下降趋势；2.在一定负载范围内，直流电动机的功率和效率均随着电压的增加而增加；3.直流电动机具有较好的起动特性和负载适应能力，在不同负载条件下能够保持较稳定的转速；4.直流电动机的效率随着负载电流的增加而降低，需要合理选择电机的工作点，以提高整体效率。
实验注意事项：1.在实验过程中，需要保持电路连接正确，注意安全用电；2.测量仪表应准确可靠，避免出现误差；3.实验时要注意保持合理的负载范围，避免过载或低负载状态；4.实验后要及时清理实验现场，归还实验器材。
参考文献：[1] 李明等. 电力学与电能测量[M]. 北京：中国电力出版社，2008:123-138.[2] 何宇峰. 高等电工学[M]. 西安：西安交通大学出版社，2016:225-238.。
直流电动机的实验报告
一、实验目的1. 了解直流电动机的工作原理和结构；2. 掌握直流电动机的工作特性和机械特性；3. 学习直流电动机的调速方法；4. 熟悉实验仪器的使用方法。
二、实验原理直流电动机是将直流电能转换为机械能的装置，其工作原理是利用电磁感应原理。
当直流电流通过电动机的电枢绕组时，产生磁场，与永磁体或电磁铁的磁场相互作用，从而产生力矩，使电枢旋转。
直流电动机的工作特性包括转速特性、转矩特性、功率特性等。
转速特性是指在一定负载下，电动机转速与输入电压之间的关系；转矩特性是指在一定电压下，电动机转矩与负载之间的关系；功率特性是指在一定负载下，电动机功率与输入电压之间的关系。
直流电动机的调速方法有电压调速、电流调速、磁场调速等。
电压调速是通过改变电枢电压来改变电动机转速；电流调速是通过改变电枢电流来改变电动机转速；磁场调速是通过改变磁场强度来改变电动机转速。
三、实验仪器与设备1. 直流电动机；2. 直流电源；3. 测功机；4. 转速表；5. 电流表；6. 电压表；7. 电阻箱；8. 实验台。
四、实验步骤1. 接线：按照实验电路图连接好实验装置，确保连接正确、牢固。
2. 测量空载转速：将直流电源调至一定电压，使电动机空载运行，记录转速表读数。
3. 测量负载转速：在电动机轴上加载一定的负载，记录转速表读数。
4. 测量电压、电流、转矩：记录电动机运行时的电压、电流、转矩数值。
5. 改变电枢电压：调整直流电源电压，观察电动机转速、转矩的变化。
6. 改变负载：调整负载，观察电动机转速、转矩的变化。
7. 改变励磁电流：调整励磁电流，观察电动机转速、转矩的变化。
五、实验数据与分析1. 空载转速：实验测得空载转速为n1，理论计算转速为n2，误差为Δn = n2 - n1。
2. 负载转速：实验测得负载转速为n3，理论计算转速为n4，误差为Δn = n4 - n3。
3. 电压、电流、转矩：实验测得电压为U，电流为I，转矩为T。
4. 改变电枢电压：调整电压后，测得转速为n5，转矩为T5。
物理实验测量功率和效率的方法
物理实验测量功率和效率的方法引言：本节课主要介绍物理实验中测量功率和效率的方法。
功率和效率是物理实验中常用的指标，对于研究物体的能量转换和利用具有重要意义。
本节课将通过实际的实验操作，帮助学生掌握测量功率和效率的方法，提升实验能力和科学素养。
一、实验简介本实验主要通过测量电器的电流和电压的变化，来计算电器的功率和效率。
实验中，我们将使用直流电源和电阻箱作为实验设备，通过改变电阻和电压，来观察电器的功率和效率的变化。
二、实验所需材料和设备1. 直流电源2. 电阻箱3. 电流表4. 电压表5. 电器（如电灯泡）三、实验步骤1. 接通直流电源，并将电流表和电压表连接到电路中。
注意遵守电路连接的规范，确保安全使用电器设备。
2. 调整电阻箱的电阻值，使得电流表示数在合适的范围内。
记录下相应的电流数值。
3. 测量电压表的电压数值，并记录下来。
4. 根据测得的电流和电压数值，计算电器的功率。
功率的计算公式为：功率 = 电流 ×电压。
5. 将实验中不同电阻值下的功率记录下来，并绘制功率值与电阻值的图像。
6. 根据绘制的图像，分析功率随电阻的变化规律。
7. 根据实验结果，讨论电器的效率变化情况。
效率的计算公式为：效率 = 电功率 / 输入功率。
四、实验注意事项1. 实验中需严格遵守电器设备的使用规范，确保实验的安全性。
2. 在实验过程中，要小心操作实验设备，避免损坏仪器。
3. 观察电流表和电压表的示数时，要注意准确读数，避免人为误差。
4. 实验结束后要及时关闭电源等设备，保持实验环境整洁。
五、实验结果与讨论通过实验测得不同电阻下的功率和效率，可以得到功率随电阻的变化规律，并根据效率计算公式，分析电器在不同工况下的能源转换效率。
通过讨论实验结果，可以引导学生思考电器的优化设计和能源利用的问题。
总结：通过本实验，学生们了解到了测量功率和效率的方法，并通过实际操作提升了实验能力和科学素养。
此外，通过对电器工况的研究，可以启发学生思考如何提高能源利用效率和推动可持续发展的问题。
直流电动机 实验报告
直流电动机实验报告直流电动机实验报告引言：直流电动机是一种常见的电动机类型，它具有结构简单、运行稳定、控制方便等优点，在各个领域都有广泛的应用。
本次实验旨在通过实际操作和数据记录，深入了解直流电动机的工作原理和特性。
一、实验目的本次实验的主要目的有以下几点：1. 了解直流电动机的基本结构和工作原理；2. 掌握直流电动机的运行特性及其影响因素；3. 学会使用实验仪器和测量工具。
二、实验装置和方法1. 实验装置：直流电动机、电源、电流表、电压表、转速计等；2. 实验方法：根据实验步骤进行操作，记录并分析实验数据。
三、实验步骤及结果分析1. 实验步骤：（1）接线：将电动机与电源、电流表、电压表等连接，确保接线正确无误；（2）启动电动机：逐步调节电源电压，启动电动机并记录电流和电压值；（3）测量转速：使用转速计测量电动机的转速，并记录数据；（4）改变负载：通过改变电动机的负载，如改变电动机的阻力或负载转矩，记录不同负载下的电流、电压和转速数据；（5）停止电动机：实验结束后，逐步降低电源电压，停止电动机运行。
2. 结果分析：通过实验操作和数据记录，我们可以得到一系列实验数据。
根据这些数据，我们可以分析直流电动机的运行特性和影响因素。
（1）电流与电压关系：根据实验数据，我们可以绘制电流与电压的关系曲线。
从曲线可以看出，电流与电压呈线性关系，即电流随电压的增加而增加。
这是因为在直流电动机中，电流与电压之间存在一定的线性关系。
（2）转速与负载关系：通过改变电动机的负载，我们可以得到不同负载下的转速数据。
实验结果表明，转速随负载的增加而下降。
这是因为在负载增加的情况下，电动机需要承受更大的负载转矩，从而降低了转速。
（3）效率与负载关系：通过计算得到的实验数据，我们可以计算出不同负载下的电动机效率。
实验结果显示，电动机的效率随负载的增加而降低。
这是因为在较大负载下，电动机需要消耗更多的能量来克服负载，从而降低了效率。
《高中物理实验课件：直流电动机的研究》
直流电动机的性能参数
介绍直流电动机的性能参数，包括额定功率、额定转速、效率和功率因数等 指标，并解释它们的意义。
直流电动机的组合系统
探索直流电动机与其他系统的组合应用，如直流电动机与齿轮箱的联接和直流电动机驱动的液压系统。
直流电动机的控制方式
了解直流电动机的控制方式，包括电阻控制、电压控制和PWM调速等方法， 并探讨它们的优劣和适用条件。
直流电机的应用领域
介绍直流电机在各个领域的广泛应用，包括工业制造、交通运输和家用电器 等，以及它们的重要性和发展前景。
直流电机与电子工程
探索直流电机在电子工程中的应用，包括电动机驱动电路的设计和控制技术 的发展，以及它们对现代电子设备的影响。
流电机的发展历程
回顾直流电机的发展历程，从早期的永磁电机到现代的无刷电机，展示直流 电机技术的进步和变革。
直流电动机的分类
探索直流电动机的分类，包括按励磁方式、转子结构和应用领域进行分类，并了解它们的特点和用途。
直流电动机的特性
深入研究直流电动机的特性，包括起动性能、稳态性能和负载特性，以及如 何优化电动机性能。
直流电动机的工作条件
了解直流电动机的工作条件，包括电源电压、负载和环境温度对电动机性能 的影响，以及如何调整电动机工作条件。
高中物理实验课件：直流 电动机的研究
欢迎来到《高中物理实验课件：直流电动机的研究》。在本课件中，我们将 探索直流电动机的工作原理、结构和特性，以及其应用领域和未来趋势。
直流电动机的工作原理
探索直流电动机的工作原理，了解它们如何将电能转化为机械能，并实现电 动机转动。
直流电动机的结构和组成
了解直流电动机的结构和组成，包括定子、转子、电刷和磁场等部件的功能 和作用。
实验：测定电动机效率
[实验步骤] （1）将电动机与电源、 滑动变阻器、电压表、电
流表、开关接成实验电路 。 （2）将砝码用细绳系住 ，细绳上端绕在电动机长 轴上，记下砝码的质量。 （3）接通开关，测出砝 码上升所用时间及上升高
度，并记下电流、电压表 的示数。 （4）计算电动机的效率 。（至少测量三次）
[注意事项] 砝码升至卡杆处，电动机停转时，应断开电
直流电动机的效率
（1）电动机是把电能转化为机械能的装置。
在通电转动时由于线圈有一定的电阻，因此总 会发热，还有一些其他能量的损失，例如摩擦。
输出 机械 能
输入 电能
（2）电动机的效率
损 失 能
W出 100％
W入
量
出 100％
入
实验：测定直流电动机的效率
[实验器材]
直流电动机（带长轴，额定电 压4.5伏）、电源、电压表、电 流表、滑动变阻器、开关、砝 码、停表、米尺、细绳一根、 导线若干。
键，防止电动机烧毁。g 取 9.8 m/s2
[数据处理]
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电压 电流 提升高度 时间 输出功率 输入功率 效率
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测定直流电动机的效率
实验目的
测定在一定电压下工作的直流电动机的效率
实验器材
直流电动机（带长轴，额定电压4.5V）、电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、盛砝码小盘（质量已知）、停表、刻度尺、砝码若干、细绳一根、导线等。
1．本实验给出的主要器材，如图所示。
2．讨论：本实验中应如何测定电动机的输出功率和输入功率？
3．写出计算电动机效率η的表达式。
4．本实验要测定的物理量有哪些？
5．在下面框中画出实验装置示意图，设计实验步骤。
（注意：至少测量三次）
6．设计实验数据记录表格。
7．将自己设计的方案与别组同学进行交流，修正自己的方案。
8．完成上述实验，并得出结论。