O motor elétrico funciona com base no princípio da indução eletromagnética. Quando uma corrente elétrica flui através de um condutor colocado em um campo magnético, uma força é exercida sobre o condutor, fazendo com que ele se mova. Em um motor elétrico, este princípio é utilizado para gerar movimento rotacional. A interação entre o campo magnético produzido pelos ímãs permanentes ou eletroímãs do motor e a corrente elétrica que flui através das bobinas do motor cria um torque que aciona o eixo do motor.
Uma máquina elétrica, que engloba motores e geradores, opera segundo o princípio da indução eletromagnética. Quando um condutor elétrico se move dentro de um campo magnético ou quando o campo magnético ao redor de um condutor muda, uma força eletromotriz (EMF) é induzida no condutor. Num motor, este EMF induzido faz com que a corrente flua através dos condutores, gerando uma força que produz movimento mecânico. A principal diferença entre motores e geradores reside na forma como utilizam este princípio: os motores convertem energia elétrica em energia mecânica, enquanto os geradores convertem energia mecânica em energia elétrica.
Os anéis divididos (comutador) em um motor CC desempenham um papel crucial na reversão da direção do fluxo da corrente através das bobinas da armadura do motor. À medida que a armadura gira, os anéis divididos alteram periodicamente a conexão das bobinas da armadura ao circuito externo, garantindo que o torque produzido pelo motor permaneça na mesma direção. Este processo de comutação permite que os motores DC mantenham movimento rotacional contínuo.
Os motores DC consistem em vários componentes principais: um estator (parte estacionária) com ímãs permanentes ou eletroímãs e uma armadura (parte rotativa) com bobinas de fio. Quando uma corrente elétrica passa pela armadura, ela interage com o campo magnético produzido pelo estator, gerando um torque que faz a armadura girar. O sentido de rotação pode ser invertido alterando a polaridade da corrente que flui através da armadura ou usando um comutador de anel dividido.
No contexto do ensino da Classe 10, os motores elétricos encontram aplicações práticas em diversos dispositivos e sistemas. Eles são comumente usados em eletrodomésticos como ventiladores, misturadores e máquinas de lavar para converter energia elétrica em energia mecânica. Os motores elétricos também são utilizados em máquinas industriais, transporte (por exemplo, veículos elétricos) e robótica. Compreender o seu funcionamento e aplicações é fundamental para que os alunos compreendam os princípios do eletromagnetismo e do movimento mecânico na tecnologia moderna.