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电机是人类的好朋友，它能将机械能转化成电能，也能将电能转化成机械能，生活中许多地方都要用到电机，如电动自行车、电脑的散热风扇、空调和电冰箱里的压缩机、手机里的震动马达、厨房里的油烟排风扇、吹干头发的电吹风、剃须刀、教室里的自动屏幕等，当然工厂里的打磨机、切割机、发电机也都是电机，如果生活中没有电机，我们将无法有效生产和驾驭电能，那生活将变得多不方便啊。
电机按所需电流的种类来分，有直流电机和交流电机，直流电机是指输出或输入为直流电能的电机，它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机，当它作电动机运行时是直流电动机，将直流电能转换为机械能：作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为直流电能，下面我们就来看看直流电机的奥秘吧。
直流电机的结构如图1所示，由定子和转子两部分组成，其间有一定的气隙，其构造的主要特点是具有一个带换向器的电枢，其定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成，转子则由电枢、换向器(又称整流子)和转轴等部件组成，其中电枢由电枢铁芯和电枢绕组两部分组成，电枢铁芯由硅钢片叠成，在其外圆处均匀分布着齿槽，电枢绕组则嵌置于这些槽中，电枢绕组的电流由安置在换向器表面并与其滑动接触的电刷引出，换向器是一种机械整流部件，它的质量对直流电机运行可靠性有很大影响。
直流电机诞生至今已有180多年的历史了，和其他人类伟大的发明一样，直流电机也经历了漫长而艰苦的历程，1821年9月法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型，被认为是世界上第一台电机，如图2所示，1831年，法拉第发现了电磁感应现象之后不久，他又利用电磁感应发明了世界上第一台真正意义上的电机一一法拉第圆盘发电机，如图3所示，1832年，斯特金发明了换向器，并制作了世界上第一台能产生连续运动的旋转电动机，如图4所示，后来又经过许多科学家长期改进演变，最终形成了现在美观实用的直流电机，有一种常被运用在玩具上的电机如图5所示。
相对于直流电机漫长的历史而言，磁悬浮列车可算是人类的新朋友了，如图6所示，
磁悬浮列车的原理并不深奥，它是运用磁铁“同性相斥、异性相吸”的性质。使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”，科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为“无轮”列车，大大提高了它的运行速度，由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种性质，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流。使电磁铁和导轨间保持10～15mm的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
1960年，美国科学家詹姆斯·鲍威尔和高登·丹提出磁悬浮列车的设计，利用强大的磁场将列车提升至离轨几十毫米、以时速300km行驶而不与轨道发生摩擦，遗憾的是，他们的设计没有被美国所重视，而是被日本和德国捷足先登，德国的磁悬浮列车采用磁力吸引的原理，克劳斯·马菲公司和MBB公司于1971年研制成常导电磁铁吸引式磁浮模型试验车，之后超导和高温超导热的出现，推动了超导磁悬浮列车的研制，日本于1977年制成了ML500型超导磁悬浮列车的实验车，1979年宫崎县建成全长7000m的试验铁路线，1979年12月达到了517km／h的高速度，证明了用磁悬浮方式高速行驶的可能性。
我国从70年代开始进行磁悬浮列车的研制，首台小型磁悬浮原理样车在1989年春“浮”起成功，1995年5月，我国第一台载人磁悬浮列车在轨道上空平稳地运行起来，2004年上海磁悬浮列车示范线正式建成并投入试运营，这是中国乃至世界上第一条高速磁悬浮铁路商业运行线，设计时速和运行时速分别达到了505km／h和430km／h。
跟传统铁路相比，磁悬浮列车具有无可比拟的优越性，第一，磁悬浮列车快速、低耗、安全、舒适、经济，常导磁悬浮列车可达400至500km／h，超导磁悬浮列车可达500至600km／h，它的高速度使其在1000至1500km之间的旅行距离中比乘坐飞机更优越，第二，运行成本和能耗低是它的又一优点，由于没有轮子、无摩擦等因素，它比目前最先进的高速火车省电30％，在500km／h速度下，每座位每千米的能耗仅为飞机的1／3至1／2，比汽车也少耗能30％，因无轮轨接触，震动小、舒适性好，车辆和路轨的维修费用也大大减少，第三，磁悬浮列车还有利于保护环境，它在运行时不与轨道发生摩擦，且爬坡能力强、转弯半径小，所以发出的噪音很低，由于采用电力驱动，避免了烧煤烧油给沿途带来的污染，磁悬浮列车的爬坡能力为10％，而一般铁路的最高坡度只有4％，磁悬浮列车一般以4.5m以上的高架通过平地或翻越山丘，从而避免了开山挖沟对生态环境造成的破坏。
尽管磁悬浮列车有上述的许多优点，但仍然存在一些不足，首先，由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的，断电后磁悬浮的安全保障措施，尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题，其高速稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验，其次，常导磁悬浮技术的悬浮高度较低，因此对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高，第三，超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大，冷却系统重，强磁场对人体与环境都有影响，不过展望未来，随着科学技术的不断发展，人类必将克服这些困难，从而使磁悬浮列车成为21世纪理想的交通工具。
电机按所需电流的种类来分，有直流电机和交流电机，直流电机是指输出或输入为直流电能的电机，它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机，当它作电动机运行时是直流电动机，将直流电能转换为机械能：作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为直流电能，下面我们就来看看直流电机的奥秘吧。
直流电机的结构如图1所示，由定子和转子两部分组成，其间有一定的气隙，其构造的主要特点是具有一个带换向器的电枢，其定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成，转子则由电枢、换向器(又称整流子)和转轴等部件组成，其中电枢由电枢铁芯和电枢绕组两部分组成，电枢铁芯由硅钢片叠成，在其外圆处均匀分布着齿槽，电枢绕组则嵌置于这些槽中，电枢绕组的电流由安置在换向器表面并与其滑动接触的电刷引出，换向器是一种机械整流部件，它的质量对直流电机运行可靠性有很大影响。
直流电机诞生至今已有180多年的历史了，和其他人类伟大的发明一样，直流电机也经历了漫长而艰苦的历程，1821年9月法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型，被认为是世界上第一台电机，如图2所示，1831年，法拉第发现了电磁感应现象之后不久，他又利用电磁感应发明了世界上第一台真正意义上的电机一一法拉第圆盘发电机，如图3所示，1832年，斯特金发明了换向器，并制作了世界上第一台能产生连续运动的旋转电动机，如图4所示，后来又经过许多科学家长期改进演变，最终形成了现在美观实用的直流电机，有一种常被运用在玩具上的电机如图5所示。
相对于直流电机漫长的历史而言，磁悬浮列车可算是人类的新朋友了，如图6所示，
磁悬浮列车的原理并不深奥，它是运用磁铁“同性相斥、异性相吸”的性质。使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”，科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为“无轮”列车，大大提高了它的运行速度，由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种性质，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流。使电磁铁和导轨间保持10～15mm的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
1960年，美国科学家詹姆斯·鲍威尔和高登·丹提出磁悬浮列车的设计，利用强大的磁场将列车提升至离轨几十毫米、以时速300km行驶而不与轨道发生摩擦，遗憾的是，他们的设计没有被美国所重视，而是被日本和德国捷足先登，德国的磁悬浮列车采用磁力吸引的原理，克劳斯·马菲公司和MBB公司于1971年研制成常导电磁铁吸引式磁浮模型试验车，之后超导和高温超导热的出现，推动了超导磁悬浮列车的研制，日本于1977年制成了ML500型超导磁悬浮列车的实验车，1979年宫崎县建成全长7000m的试验铁路线，1979年12月达到了517km／h的高速度，证明了用磁悬浮方式高速行驶的可能性。
我国从70年代开始进行磁悬浮列车的研制，首台小型磁悬浮原理样车在1989年春“浮”起成功，1995年5月，我国第一台载人磁悬浮列车在轨道上空平稳地运行起来，2004年上海磁悬浮列车示范线正式建成并投入试运营，这是中国乃至世界上第一条高速磁悬浮铁路商业运行线，设计时速和运行时速分别达到了505km／h和430km／h。
跟传统铁路相比，磁悬浮列车具有无可比拟的优越性，第一，磁悬浮列车快速、低耗、安全、舒适、经济，常导磁悬浮列车可达400至500km／h，超导磁悬浮列车可达500至600km／h，它的高速度使其在1000至1500km之间的旅行距离中比乘坐飞机更优越，第二，运行成本和能耗低是它的又一优点，由于没有轮子、无摩擦等因素，它比目前最先进的高速火车省电30％，在500km／h速度下，每座位每千米的能耗仅为飞机的1／3至1／2，比汽车也少耗能30％，因无轮轨接触，震动小、舒适性好，车辆和路轨的维修费用也大大减少，第三，磁悬浮列车还有利于保护环境，它在运行时不与轨道发生摩擦，且爬坡能力强、转弯半径小，所以发出的噪音很低，由于采用电力驱动，避免了烧煤烧油给沿途带来的污染，磁悬浮列车的爬坡能力为10％，而一般铁路的最高坡度只有4％，磁悬浮列车一般以4.5m以上的高架通过平地或翻越山丘，从而避免了开山挖沟对生态环境造成的破坏。
尽管磁悬浮列车有上述的许多优点，但仍然存在一些不足，首先，由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的，断电后磁悬浮的安全保障措施，尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题，其高速稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验，其次，常导磁悬浮技术的悬浮高度较低，因此对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高，第三，超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大，冷却系统重，强磁场对人体与环境都有影响，不过展望未来，随着科学技术的不断发展，人类必将克服这些困难，从而使磁悬浮列车成为21世纪理想的交通工具。