该机外形如图20．8－5所示，可以演示直流电动机及交、直流发电机的工作原理，可见度大，效果明显。

【制作方法】

1．底板的制作：

用厚15毫米的木板，按图20．8－6所示的尺寸制作，做好后，在底板的中心竖直钉一根长155毫米的自行车辐条，使其外露140毫米，并将其上端用锉锉尖。

2．铁支架的制作：

按图20．8－7所示的尺寸，用长190毫米，宽25毫米，厚1．5毫米的铁片制作两个铁支架，并在支架的水平部分锯一条长60毫米，宽3毫米的长方形槽口。参照图中木螺钉的位置，将两个铁支架固定在图20．8－6中所示的位置，木螺钉不要拧得太紧，以便使铁支架能在水平底板上左右移动来调节两支架间的距离。

3．线圈的绕制：

在一块较大的木板上画一个125毫米×95毫米的矩形，将4个截去针帽的长铁钉钉在矩形的四个角上，作为线模。用直径0．4毫米的漆包线在线模上绕60匝，制成矩形线圈。取一根长140毫米，外径约6毫米（内径约3毫米）的玻璃管和一个长5毫米，直径3毫米的铜螺钉，在铜螺钉上绕一层棉线，涂上少量的502胶，紧塞在玻璃管的一端。将矩形线圈两条短边的漆包线平均分开，将玻璃管夹在漆包线中间，然后用棉线将矩形线圈的两个短边扎紧，使玻璃管固定于矩形线圈的轴线位置，并使管的开口一端露在线圈外。用同样的方法再绕一个矩形线圈。

用厚0．5毫米左右的铜片按图20．8－8所示的尺寸，做成直径为25毫米的换向器和集流环。参照图20．8－5用棉线或细的白布带，分别把换向器的两个半铜环和集流环的两个铜环绑扎在两个矩形线圈的一条短边上，两半环应与玻璃管的轴线对称，两半环间的两条缝隙所在的平面应跟线圈平面垂直，两个集流环间的距离为3毫米左右，其圆心应在矩形线圈的轴线上。将一个线圈的两个引出端分别焊在换向器的两个半环上（供作直流电机实验），将另一个线圈的两端分别焊在两个集流环上（供做交流发电机实验）。注意：换向器和集流环与线圈导线间要绝缘。

4．长方体形磁铁的制作：

用宽20毫米，厚10毫米的木条做框，用三合板或铁片做底，按图20．8－9所示的尺寸，做两个木盒。将四块同样规格的废动圈式喇叭的环形磁铁分别嵌入木盒内，要求其中一盒内的两块磁铁的N极都在上方，另一盒的两块磁铁的S极都在上方，用木条或油灰把磁铁在盒中塞紧。取两块长160毫米，宽90毫米的五合板，在板的中间各挖一条长160毫米，宽2．6毫米，深2毫米的槽，将槽口向下钉在木盒上，将磁铁封闭在木盆中制成长方体形的磁铁，将每块长方体形磁铁的N、S极分别涂上红色和蓝色，并用白油漆标上“N”，“S”字样。

5．电刷的制作：

用两块较薄的磷铜片按图20．8－10所示的尺寸制作。按图20．8－5所示的位置，用穿上铜垫的木螺钉把电刷固定在竖直底板上、并且在电刷的上方安装两个接线柱，用直径为1毫米的铜导线把接线往与电刷连接好。固定电刷时要注意，木螺钉不能拧得太紧，以便使电刷能够转动；而且要使电刷与其下面的铜导线接触良好。

6．整体组装：

（1）将两块长方体形的磁铁的槽口对准铁支架插入铁支架上，使两磁铁异名磁极相对。

（2）把带有换向器的矩形线圈的玻璃管套在底板上的车辐条上作为转轴，调节电刷的位置，使两电刷分别跟两个铜半环接触，要保证接触良好，松紧合适，以便使矩形线圈能灵活转动。

【使用方法】

1．演示通电线圈在磁场中的转动

把电刷转向一边，使其离开换向器，用带夹子的细导线把换向器的两个半铜环与6伏直流电源相接，通电矩形线圈在磁场中转动。并在与磁力线垂直的平面附近绕转轴来回摆动。最后在与磁力线垂直的平面内停下来，而不能持续转动。改变线圈中电流的方向或磁场方向，矩形线圈的转动方向也改变。

2．演示直流电动机的工作原理

转动电刷，使两个电刷分别与换向器的两个半铜环接触，用导线把接线柱跟直流电源连通，矩形线圈连续转动。若把变阻器串联在电路中，移动变阻器滑片，改变线圈中的电流强度，线圈的转速改变。改变磁铁间的距离，磁铁间的磁场强度发生改变，线圈的转速也发生改变。将两块磁铁拔下，调换磁铁的磁极，线圈的转动方向发生改变。

3．演示直流发电机的工作原理

去掉电源，将直流电动机与灵敏电流计串联，转动矩形线圈，灵敏电流计的指针向一个方向偏转。

4．演示交流发电机的工作原理

将直流电机的转子线圈取下换上交流发电机的转子线圈，转动电刷使两个电刷与两集流环接触良好，转动矩形线圈，灵敏电流计的指针左右摆动。

注：作直流电机使用肘，可洗用3－6伏的直流电源，演示磁场对通电线圈的作用时，用6伏直流电源。

编者提示：本自制教具可辅以“磁场”部分的物理实验教学。