1．電樞繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
直流電機(jī)無(wú)論作為發(fā)電機(jī)還是作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，電樞繞組中都感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該感應(yīng)電勢(shì)指一條支路的電勢(shì)（即電刷間的電勢(shì)），簡(jiǎn)稱(chēng)電樞電勢(shì)。
計(jì)算方法是首先推出每根導(dǎo)體的電勢(shì)，則一條支路中各串聯(lián)導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和即為電樞電勢(shì)。
設(shè)電樞導(dǎo)體有效長(zhǎng)度為l，導(dǎo)體切割氣隙磁場(chǎng)的速度為v，則每根導(dǎo)體的感應(yīng)電勢(shì)為：
?。?）
為導(dǎo)體所在處的氣隙磁密。
設(shè)電樞總導(dǎo)體數(shù)為，支路數(shù)為2a。
則每條支路串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)為
則支路電勢(shì)為：
?。?）
各導(dǎo)體所處位置的互不相同。為簡(jiǎn)單計(jì)引入氣隙平均磁密，它等于電樞表面各點(diǎn)氣隙磁密的平均值（一極下各導(dǎo)體磁密之和，再除導(dǎo)體數(shù)得平均磁密）。
將上式帶入整理得：
∴ （3）
又∵ （4）
（5）
不計(jì)飽和時(shí)，與勵(lì)磁電流成正比，即 =
?。?）
當(dāng)磁路飽和時(shí)，與、n成正比；當(dāng)磁路不飽和時(shí)，與、n成正比。
2．直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩
當(dāng)電樞內(nèi)同有電流時(shí)，載流導(dǎo)體與氣隙磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。
電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算方法為：首先算出一個(gè)導(dǎo)體的電磁轉(zhuǎn)矩，再計(jì)算一個(gè)極下所有導(dǎo)體的電磁轉(zhuǎn)矩，最后乘以2p就得到整個(gè)電樞產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩。
設(shè)電樞表面任一點(diǎn)的氣隙磁密為，該處導(dǎo)體中流過(guò)的電流為有效長(zhǎng)度為l，電樞直徑為d，則作用與該處載流導(dǎo)體上的電磁轉(zhuǎn)矩為：
?。?）
由于一極下導(dǎo)體數(shù)為，則作用于一極下導(dǎo)體的轉(zhuǎn)矩為：
?。?）
而：
∴（9）
作用于整個(gè)電樞上的轉(zhuǎn)矩為：∴
因?yàn)?支路電流
（10）
轉(zhuǎn)矩常數(shù)
如單位為安（a），單位為韋（wb），則為牛米（nm）
（11）
不計(jì)飽和時(shí)，與勵(lì)磁電流成正比，即
?。?2）
當(dāng)磁路飽和時(shí)，與、成正比；當(dāng)磁路不飽和時(shí)，與、成正比。
將兩端同乘得電磁功率：
（13）
上式表明無(wú)論是電動(dòng)機(jī)還是發(fā)電機(jī)，在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中電功率變?yōu)闄C(jī)械功率或機(jī)械功率變?yōu)殡姽β实倪@部分功率為或，由于能量不滅，所以?xún)烧呤窍嗟鹊摹?br>