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(完整版)力与力矩

力矩的量纲是距离乘以力;依照国际单位制,力矩的单位是牛顿-米。

虽然牛顿与米的次序,在数学上,是可以变换的。

BIPM (国际重量测量局) 设定这次序应是牛顿-米,而不是米-牛顿。

事实上,力矩与能量的关系是能量和一个对数矢量2π[lnK]的乘积,即
t=2πQ[lnK],[lnk]的方向垂直于作用平面。

因此用焦耳做单位也不是错误的。

做圆周运动时,K=e,因此使 1 牛顿-米的力矩,作用一全转,需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。

定义
力对物体的作用效应,除移动效应外,还有转动效应。

当然,量纲相同并不尽是巧合;使 1 牛顿-米的力矩,作用一全转,需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。

静力观念
当一个物体在静态平衡时,净作用力是零,对任何一点的净力矩也是零。

关于二维空间,平衡的要求是:
x,y方向合力均为0,且合力矩为0.
力矩电动机
所谓的力矩电动机是一种扁平型多极永磁直流电动机。

其电枢有较多的槽数、换向片数和串联导体数,以降低转矩脉动和转速脉动。

力矩电动机有直流力矩电动机和交流力矩电动机两种。

其中,直流力矩电动机的自感电抗很小,所以响应性很好;其输出力矩与输入电流成正比,与转子的速度和位置无关;它可以在接近堵转状态下直接和负载连接低速运行而不用齿轮减速,所以在负载的轴上能产生很高的力矩对惯性比,并能消除由于使用减速齿轮而产生的系统误差。

交流力矩电动机又可以分为同步和异步两种,目前常用的是鼠笼型异步力矩电动机,它具有低转速和大力矩的特点。

一般地,在纺织工业中经常使用交流力矩电动机,其工作原理和结构和单相异步电动机的相同,但是由于鼠笼型转子的电阻较大,所以其机械特性较软。

动力观念
力矩是角动量随时间的导数,就像力是动量随时间的导数。

刚体的角动量是转动惯量乘以角速度。

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