Princip rada jednosmernog motora se zasniva na dejstvu Lorencove sile F na rotorski namotaj kroz koji protiče struja jačine I i koja se nalazi u magnetnom polju jačine B. Lorencova sila stvara obrtno kretanje rotorskog namotaja i iznosi F=ILB, gde je L dužina rotorskog namotaja normalnog na pravac vektora magnetne indukcije.

Jednosmerni motori spadaju u rotacione električne mašine kod kojih se vrši pretvaranje električne u mehaničku energiju rotacionog kretanja. Pripadaju dvopobudnim sistemima, jer imaju dva namota, statorski i rotorski. U nardnom tekstu opisan je princip rada jednosmernog motora i dat je izraz za Lorencovu silu koja deluje na namotaj rotora.

Radi lakšeg objašnjernaj i razumevanja principa rada jednomernog motora statorki namotaj je prikazan kao stalni magnet . U tom slučaju magnetno polje nastalo od strane statora (stalnog magneta) je konstantno. Kod jednosmernog motora sa pobudnim namotajem na statoru pronenom struje kroz pobudni namotaj vektor magnetne indukcije je promenljiv i zavisi od jačine struje kroz pobudni namotaj. Vektor magnetne indukcije B (Magnetno polje statora) koji stvara stalan magnet na staotru prikazan je na slici 1. plavom bojom.

Kada se na rotorski namotaj priključi na izvor napona kroz njega će se uspostaviti tok struje. Na slici 2. prikazan je tok struje kroz rotorski namoraj. Rotorski namotaj se preko komutatora napaja naponom.

Usled proticanja struje doći će do pojave magnetnog polja. Na onovu Lorencovog (H. A. Lorentz) zakona, kada se provodna kontura kroz koju teče struja nađe u magnetnom polju, na nju deluje sila:

(f 1)

gde su:

– sila koja deluje na deo konture dužine dI kroz koju protiče struja I,

– vektor koji opisuje pravac i smer struje kroz konturu i

– vektor magnetne indukcije polja u kom se kontura nalazi.

Na slici 3. je prikazan pravac i smer Lorencove sile F koja deluje na namotaj rotora.

Kao što se može primetiti na slici 3 vektor koji opisuje pravac i smer struje kroz konturu i vektor magnetne indukcije polja u kom se kontura nalazi su normalni jedan u odnosu na drugi iz čega proizilazi da u skalarnom obliku Lorencova sila F se može predstaviti kao proizvod:

(f 2)

gde su:

I – jačine struje kroz rotorski namotaj,

L – dužina konture normalna na pravac vektora magnetne indukcije (prikazano na slici 3.) i

B – jačina vektora magnetne indukcije.

Pod uticajem Lorencove sile dolazi do pokretanja (obrtanja) rotorskog namotaja u smeru prikazanom na slici 4.

Smer obrtanja rotorskog namotaja prikazan je sivim strelicama na slici 4. Smer obrtanja rotorskog namotaja (smer Lorencove sile) dobija se iz vektorsko proizvod (videti formulu (f 1)). Drugi način za određivanje smera obrtanja je pravilom desne ruke. Ako kažiprst desne ruke pokazuje u pravcu i smeru struje kroz konturu a palac desne ruke pokazuje u pravacu i smeru vektora magnetne indukcije onda će srednji prst pokazivati pravac i smer sile koja deluje na konturu (Lerencove sile).