今天這(zhè)篇比較理(lǐ)論，屬于勸退型知(zhī)識理(lǐ)論，小(xiǎo)編會(huì)盡量将内容寫的簡單易懂一些(xiē)，不過還是參雜(zá)非常多的理(lǐ)論、公式，作(zuò)爲工(gōng)程師，我們還是一定要把這(zhè)個難題啃下(xià)來(lái)，不是麽
01麥克斯韋方程組
是的，一上(shàng)來(lái)我就要放(fàng)“大(dà)招”，爲什(shén)麽要講麥克斯韋方程組呢(ne)？
電機是一個對(duì)電磁能(néng)和(hé)機械能(néng)進行不斷轉換的換能(néng)器，當有電能(néng)輸入的時(shí)候，電機就可以源源不斷地輸出轉矩和(hé)機械能(néng)，也(yě)就是電動機；當外(wài)力轉動電機軸，輸入機械能(néng)的時(shí)候，電機就能(néng)夠反向輸出電壓和(hé)電能(néng)，也(yě)就是發電機。所以，談到(dào)電機，就離不開(kāi)電磁系統，談到(dào)電磁系統，就繞不開(kāi)麥克斯韋方程組，不管是在宏觀世界還是微觀世界，都可以有效地使用(yòng)麥克斯韋方程組來(lái)描述系統性質
上(shàng)面的4個就是基本方程，1和(hé)2是積分形式的方程組，用(yòng)來(lái)描述場密度的通量，分别在一個封閉控件曲面内流出電位移的總和(hé)和(hé)磁感應的總和(hé)。這(zhè)裏需要引用(yòng)高(gāo)中的物理(lǐ)知(zhī)識，電場可以由點電荷激發産生，磁場是沿着路徑封閉的，所以電場是有源的，磁場是無源的，總電位移通量爲總電荷q，總磁通量爲0
3和(hé)4描述了(le)場強度的旋量，分别在一個封閉空(kōng)間曲線上(shàng)沿着曲線路徑走一圈的總電場強度和(hé)總磁場強度的積分，對(duì)應了(le)激發出來(lái)的磁通變化率和(hé)點位變化率（電流強度）。我們也(yě)可以用(yòng)高(gāo)斯和(hé)斯托克斯公式将上(shàng)面4個公式改寫爲微分形式
其中爲Nabla算(suàn)子，與向量點相乘計(jì)算(suàn)散度，叉乘（注意不是乘以）計(jì)算(suàn)旋度，爲電荷體密度，爲電流密度。
這(zhè)些(xiē)公式基本上(shàng)可以描述所有一切電機系統中會(huì)發生的電磁行爲，基本上(shàng)後續的理(lǐ)論與計(jì)算(suàn)都會(huì)基于這(zhè)些(xiē)公式或與之相關
02電磁力的産生
電動機最主要的目的就是把電能(néng)轉換爲機械能(néng)，對(duì)外(wài)做功，執行動作(zuò)。電能(néng)在磁場中會(huì)受到(dào)垂直于運動方向的洛倫茲力
，根據左手定則我們可以判斷出力的方向
電機模型的一個基本元素是線圈，一段直線的通電導體會(huì)在周圍産生環形磁場（見公式4），如果導體首位閉合，那麽就會(huì)在環形磁場的中心形成豎直通過導體環的磁力線，這(zhè)種導體就成爲通電螺線管
如果隻考慮通電導體上(shàng)的電流的話(huà)，公式4可以簡化爲
其中爲磁動勢（magnetische Durchfluchtung），是激發磁場強度的源頭，本質上(shàng)是一段封閉導體上(shàng)通過的總電流強度。不過因爲實際操作(zuò)的時(shí)候會(huì)把通電導線纏繞爲線圈，所以公式需要改寫爲
N爲線圈匝數，匝數越多，磁動勢就越大(dà)，磁場就會(huì)越強
好(hǎo)了(le)，我覺得今天的理(lǐ)論已經不少了(le)，先介紹到(dào)這(zhè)兒，要不然要看(kàn)不下(xià)去了(le)，之後我會(huì)基于這(zhè)些(xiē)理(lǐ)論基礎再來(lái)介紹一些(xiē)關于直流、交流、步進、永磁電機的一些(xiē)知(zhī)識
