1. コアコンポーネント：方向性力の「構造フレームワーク」の構築

• ステーター: モーターの固定部であり、主に主磁極、フレーム、ブラシで構成されています。主磁極には通常、界磁巻線が巻かれており、直流電流を流すと一定の磁界（N極とS極が交互に変化する）が発生し、ローターが力を受ける環境が整流されます。ブラシはフレームに固定されており、一端は外部の直流電源に接続され、他端はローターの整流子に接触してローターへの電流伝達を担っています。
• ローター（アーマチュア）: ステータの磁界内に配置され、モータ軸の周囲を回転します。アーマチュアコアとアーマチュア巻線で構成されています。アーマチュアコアは、渦電流損失を低減するためにケイ素鋼板を積層して作られています。アーマチュア巻線は、コアのスロットに特定のパターンに従って巻かれており、電流と磁界の相互作用によって電磁力を発生させるコア部品として機能します。
• 整流子：DCモーターの「重要なイノベーション」の一つで、ローターシャフトに固定され、電機子巻線の両端に接続されています。複数の絶縁された銅セグメント（銅セグメントの数は電機子巻線の巻数と一致しています）で構成されており、「電流方向変換器」として機能し、ブラシとの摺動接触を通じて電機子巻線の電流方向をリアルタイムで変換します。

2. 動作メカニズム：連続回転を実現するための「コアロジック」

• 方向性のある電磁力の発生外部直流電流がブラシを通って整流子に流れ込み、さらに電機子巻線に流れると、ステータの一定磁場内にある電機子巻線の導体は、フレミングの左手の法則に従って電磁力を受けます。例えば、ステータのN極より下の導体は右向きの力を受け、S極より下の導体は左向きの力を受けます。これらの力が相まって電磁トルクを形成し、ローターを時計回りに回転させます。
• 整流子の整流機能: ローターが回転して「アーマチュア巻線の導体がステーターの磁極の中心線と交差する」地点に達したとき、電流の方向が同じであれば、導体に作用する磁界の方向が逆転し、電磁力の方向も逆転してローターの連続回転が妨げられます。このとき、整流子はローターと同期して回転します。銅セグメントとブラシの接触を切り替えることで、導体の電流方向を正確に反転させ（最初に流れ込んでいた電流は流出し）、電磁力の方向は維持されます（ローターは引き続き時計回りに回転します）。このサイクルが繰り返され、ローターが180°回転するたびに整流子が電流方向を1回調整するため、ローターは常に同じ方向の電磁トルクを受け取り、連続回転が可能になります。

3. 原理の実際的意義：DCモータの性能と用途の決定