De elektromotor werkt op basis van het principe van elektromagnetische inductie. Wanneer een elektrische stroom door een geleider vloeit die zich in een magnetisch veld bevindt, wordt er een kracht uitgeoefend op de geleider, waardoor deze beweegt. In een elektromotor wordt dit principe gebruikt om rotatiebewegingen te genereren. De interactie tussen het magnetische veld dat wordt geproduceerd door de permanente magneten of elektromagneten van de motor en de elektrische stroom die door de spoelen van de motor vloeit, creëert een koppel dat de motoras aandrijft.
Een elektrische machine, die zowel motoren als generatoren omvat, werkt volgens het principe van elektromagnetische inductie. Wanneer een elektrische geleider binnen een magnetisch veld beweegt of wanneer het magnetische veld rond een geleider verandert, wordt er een elektromotorische kracht (EMF) in de geleider geïnduceerd. In een motor zorgt deze geïnduceerde EMF ervoor dat er stroom door de geleiders stroomt, waardoor een kracht ontstaat die mechanische beweging veroorzaakt. Het belangrijkste verschil tussen motoren en generatoren ligt in de manier waarop ze dit principe gebruiken: motoren zetten elektrische energie om in mechanische energie, terwijl generatoren mechanische energie omzetten in elektrische energie.
De splitringen (commutator) in een gelijkstroommotor spelen een cruciale rol bij het omkeren van de richting van de stroom door de ankerspoelen van de motor. Terwijl het anker draait, veranderen de gespleten ringen periodiek de verbinding van de ankerspoelen met het externe circuit, waardoor ervoor wordt gezorgd dat het door de motor geproduceerde koppel in dezelfde richting blijft. Door dit commutatieproces kunnen gelijkstroommotoren een continue rotatiebeweging behouden.
Gelijkstroommotoren bestaan uit verschillende belangrijke componenten: een stator (stationair deel) met permanente magneten of elektromagneten en een anker (roterend deel) met draadspoelen. Wanneer een elektrische stroom door het anker wordt geleid, interageert deze met het magnetische veld dat door de stator wordt geproduceerd, waardoor een koppel wordt gegenereerd dat ervoor zorgt dat het anker gaat roteren. De draairichting kan worden omgekeerd door de polariteit van de stroom die door het anker vloeit te veranderen of door een splitringcommutator te gebruiken.
In de context van Klasse 10-onderwijs vinden elektromotoren praktische toepassingen in verschillende apparaten en systemen. Ze worden vaak gebruikt in huishoudelijke apparaten zoals ventilatoren, mixers en wasmachines om elektrische energie om te zetten in mechanische energie. Elektromotoren worden ook gebruikt in industriële machines, transport (bijvoorbeeld elektrische voertuigen) en robotica. Het begrijpen van hun werking en toepassingen is van fundamenteel belang voor studenten om de principes van elektromagnetisme en mechanische beweging in de moderne technologie te begrijpen.