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直流電機在進行能量轉換時，不論是將機械能轉換為電能的發電機，還是將電能轉換為機械能的電動機，都以氣隙中的磁場作為媒介。
根據物理學知識，若用外力使圖2.12中的矩形線圈abcd繞軸旋轉，則線圈abcd將切割磁力線而產生感應電動勢，通過電刷A、B向外電路提供直流電能，這就是直流發電機的工作原理。
當轉子矩形線圈abcd初始處于如圖2.12（a）所示的位置時，電刷B接正極，電刷A接負極，此時的電流流向為電源正端+→電刷B→白色換向片→a→b→c→d→黑色換向片→電刷A→電源負端-。
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