Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος (DC) είναι ένας αρκετά απλός ηλεκτροκινητήρας που χρησιμοποιεί ηλεκτρισμό και μαγνητικό πεδίο για να παράγει ροπή, η οποία τον αναγκάζει να περιστρέφεται. Στην πιο απλή του περίπτωση, απαιτεί δύο μαγνήτες αντίθετης πολικότητας και ένα ηλεκτρικό πηνίο, το οποίο λειτουργεί ως ηλεκτρομαγνήτης. Οι απωθητικές και ελκυστικές ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις των μαγνητών παρέχουν τη ροπή που προκαλεί την περιστροφή του κινητήρα.
Όποιος έχει παίξει ποτέ με μαγνήτες ξέρει ότι είναι πολωμένοι, με θετική και αρνητική πλευρά. Η έλξη μεταξύ αντίθετων πόλων και η απώθηση παρόμοιων πόλων μπορεί εύκολα να γίνει αισθητή, ακόμη και με σχετικά αδύναμους μαγνήτες. Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιεί αυτές τις ιδιότητες για να μετατρέψει την ηλεκτρική ενέργεια σε κίνηση. Καθώς οι μαγνήτες μέσα στον κινητήρα έλκονται και απωθούνται μεταξύ τους, ο κινητήρας περιστρέφεται.
Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος απαιτεί τουλάχιστον έναν ηλεκτρομαγνήτη, ο οποίος αλλάζει τη ροή του ρεύματος καθώς ο κινητήρας περιστρέφεται, αλλάζοντας την πολικότητα του για να διατηρείται σε λειτουργία. Ο άλλος μαγνήτης ή μαγνήτες μπορεί να είναι είτε μόνιμοι μαγνήτες είτε άλλοι ηλεκτρομαγνήτες. Συχνά, ο ηλεκτρομαγνήτης βρίσκεται στο κέντρο του κινητήρα και περιστρέφεται μέσα στους μόνιμους μαγνήτες, αλλά αυτή η διάταξη δεν απαιτείται.
Για να φανταστεί κανείς έναν απλό κινητήρα συνεχούς ρεύματος, ένα άτομο μπορεί να σκεφτεί έναν τροχό χωρισμένο σε δύο μισά μεταξύ δύο μαγνητών. Ο τροχός σε αυτό το παράδειγμα είναι ο ηλεκτρομαγνήτης. Οι δύο εξωτερικοί μαγνήτες είναι μόνιμοι, ένας θετικός και ένας αρνητικός. Για αυτό το παράδειγμα, ο αριστερός μαγνήτης είναι αρνητικά φορτισμένος και ο δεξιός μαγνήτης θετικά.
Ηλεκτρικό ρεύμα παρέχεται στα πηνία του σύρματος στον τροχό μέσα στον κινητήρα και προκαλεί μαγνητική δύναμη. Για να γυρίσει ο κινητήρας, ο τροχός πρέπει να έχει φορτιστεί αρνητικά στην πλευρά με τον αρνητικό μόνιμο μαγνήτη και θετικά στην πλευρά με τον μόνιμο θετικό μαγνήτη. Επειδή όπως τα φορτία απωθούνται και τα αντίθετα φορτία έλκονται, ο τροχός θα γυρίσει έτσι ώστε η αρνητική του πλευρά να κυλήσει προς τα δεξιά, όπου είναι ο θετικός μόνιμος μαγνήτης, και η θετική πλευρά του τροχού θα κυλήσει προς τα αριστερά, όπου είναι ο αρνητικός μόνιμος μαγνήτης. Η μαγνητική δύναμη προκαλεί την περιστροφή του τροχού και αυτή η κίνηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει δουλειά.
Όταν οι πλευρές του τροχού φτάσουν στο σημείο της ισχυρότερης έλξης, το ηλεκτρικό ρεύμα αλλάζει, κάνοντας τον τροχό να αλλάξει πολικότητα. Η πλευρά που ήταν θετική γίνεται αρνητική και η πλευρά που ήταν αρνητική γίνεται θετική. Οι μαγνητικές δυνάμεις είναι πάλι εκτός ευθυγράμμισης και ο τροχός συνεχίζει να περιστρέφεται. Καθώς ο κινητήρας περιστρέφεται, αλλάζει συνεχώς τη ροή του ηλεκτρισμού στον εσωτερικό τροχό, έτσι οι μαγνητικές δυνάμεις συνεχίζουν να προκαλούν την περιστροφή του τροχού.
Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούνται για διάφορους σκοπούς, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών ξυραφιών, των ηλεκτρικών παραθύρων των αυτοκινήτων και των τηλεχειριστηρίων αυτοκινήτων. Ο απλός σχεδιασμός και η αξιοπιστία τους τα καθιστούν μια καλή επιλογή για πολλές διαφορετικές χρήσεις, καθώς και έναν συναρπαστικό τρόπο μελέτης των επιδράσεων των μαγνητικών πεδίων.