質問: 直流機の電圧と磁束と回転数の関係 直流機の起電力e[v]は、磁束φ[wb]と回転速度n[rpm]の時に e=k・φ・n [kは比例定数] である理由を教えてください。
回答: 例えば、下図のように上下に磁束密度bの均一磁界中で、 面積sのコイルが角速度ωで回っていると、コイルの誘起電圧eは e=dψ/dt = d(bs cosθ)/dt =d (bs cos(ωt))/dt =-ωbssin(wt) という具合になります。(ψ:鎖交磁束、θ:コイルの角度) で、θ=π/2の位置でコイルが外部回路に繋がるように整流子を配置すると、 結局外部に出てくる速度起電力 e'=ωbsとなって、回転数と磁束(密度)に比例することになります。 磁束 ↓b x------x-----o 回転子のコイル(面積s)