根據電磁定律,當磁場(chǎng)變化時(shí),附近的導體會(huì )產(chǎn)生感應電動(dòng)勢,其方向符合法拉第定律和楞次定律,與原先加在線(xiàn)圈兩端的電壓正好相反,這個(gè)電壓就是反電動(dòng)勢。電動(dòng)機的轉子轉動(dòng)切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生一個(gè)感應電勢,其方向與外加電壓相反,故稱(chēng)為電機“反電動(dòng)勢”。
電路中存在多個(gè)電源時(shí)可能出現反電動(dòng)勢。比如同一導軌回路上的兩根金屬棒切割磁場(chǎng)的速度不等,有可能出現反電動(dòng)勢;動(dòng)生電動(dòng)勢和感生電動(dòng)勢同時(shí)存在時(shí)可能出現反電動(dòng)勢。對線(xiàn)圈而言,其中的通電電流發(fā)生變化時(shí)就會(huì )在線(xiàn)圈的兩端產(chǎn)生反電動(dòng)勢。比如LC振蕩電路中電感線(xiàn)圈兩端電壓的變化與反電動(dòng)勢緊密聯(lián)系;電動(dòng)機線(xiàn)圈在轉動(dòng)時(shí),反電動(dòng)勢也伴隨產(chǎn)生了。
電動(dòng)機的原理初中就能理解,是將電能轉化為機械能的裝置,通電的線(xiàn)圈在磁場(chǎng)里受到磁場(chǎng)對它的安培力的作用,使得線(xiàn)圈繞軸旋轉。安培力是線(xiàn)圈轉動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源。如果我們只看到安培力的動(dòng)力作用,電動(dòng)機的線(xiàn)圈會(huì )不斷地加速,這顯然是不可能的,因為每個(gè)電動(dòng)機都有一個(gè)最大的轉速。這個(gè)最大的轉速是如何形成的呢?
通電瞬間線(xiàn)圈幾乎不動(dòng)而電流最大,安培力產(chǎn)生的轉動(dòng)力矩遠大于阻力矩,線(xiàn)圈開(kāi)始轉動(dòng)。線(xiàn)圈轉動(dòng)時(shí)它就開(kāi)始切割磁感線(xiàn),在線(xiàn)圈中產(chǎn)生一個(gè)“反向電動(dòng)勢E反”,與加載在線(xiàn)圈外部的電勢差U(外部電源提供)相反,起減小電流的作用。開(kāi)始時(shí)刻反向電動(dòng)勢很小,電流很大,安培力的轉動(dòng)力矩較大,轉速逐漸加大。隨著(zhù)轉速的加大,反向電動(dòng)勢增大,線(xiàn)圈中的電流也就減小了,安培力的轉動(dòng)力矩減小到與阻力矩抗衡時(shí)就是電動(dòng)機的最大速度的時(shí)候。
1) 轉子角速度
2) 轉子磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)
3) 定子繞組的匝數當電機設計完畢,轉子磁場(chǎng)與定子繞組的匝數都是確定的。因此位移決定反電動(dòng)勢的因數是轉子角速度,或者說(shuō)是轉子轉速,隨著(zhù)轉子速度的增加,反電動(dòng)勢也隨之增加。
通常情況下,只要存在電能與磁能轉化的電氣設備中,在斷電的瞬間,均會(huì )有反電動(dòng)勢,反電動(dòng)勢有許多危害,控制不好,會(huì )損壞電氣元件。
克服反電動(dòng)勢最簡(jiǎn)單有效的方法,是在線(xiàn)圈兩端反向并聯(lián)一支二極管,當產(chǎn)生反電動(dòng)勢時(shí),電流通過(guò)二極管釋放,從而保護控制元件。
這是從大禹治水的方法中學(xué)到的,對于洪水,要疏導,讓它流入大海,而不是堵,堵是堵不住的。采用上述方法以后,磁能轉化為電能,電能又全部轉化為熱能散發(fā)掉了。
反電動(dòng)勢也是有很多用處的,某些情況下是可以有效利用起來(lái)的,下面通過(guò)介紹延時(shí)繼電器工作原理介紹反電動(dòng)勢的有效利用。

圖示:延時(shí)繼電器構成原理圖
圖示是生產(chǎn)中常用的一種延時(shí)繼電器的示意圖。鐵芯上由兩個(gè)線(xiàn)圈A和B。線(xiàn)圈A跟電源連接,線(xiàn)圈B的兩端接在一起,構成一個(gè)閉合電路。在拉開(kāi)開(kāi)關(guān)S的時(shí)候,彈簧K并不能立即將銜鐵D拉起,從而使觸頭C(連接工作電路)立即離開(kāi),過(guò)一段時(shí)間后觸頭C才能離開(kāi);延時(shí)繼電器就是這樣得名的。
拉開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)使線(xiàn)圈A中電流變小并消失時(shí),鐵芯中的磁通量發(fā)生變化(減小),從而在線(xiàn)圈B中激起感應電流,根據楞次定律,感應電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)的減小,這樣,就使鐵芯中磁場(chǎng)減弱得慢些,因此彈簧K不能立即將銜鐵拉起。