W silniku prądu stałego z komutatorem uzwojenia wirnika obracają się w polu magnetycznym stojana. Aby wirnik wytwarzał ciągły moment w tym samym kierunku, prąd w poszczególnych cewkach wirnika musi być okresowo przełączany w odpowiednich chwilach obrotu.
Za to odpowiada komutator współpracujący ze szczotkami. Komutator jest mechanicznym przełącznikiem złożonym z segmentów połączonych z uzwojeniami wirnika. Podczas obrotu kolejne segmenty wchodzą w kontakt ze szczotkami, co powoduje zmianę połączeń elektrycznych cewek względem zasilania. W praktyce oznacza to odwracanie kierunku prądu w tych uzwojeniach, które właśnie mijają strefę neutralną, tak aby zwrot siły elektromagnetycznej na przewodnikach nadal dawał moment obrotowy o tym samym zwrocie.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- "Dostarczanie prądu do silnika" – zasilanie doprowadza źródło (np. bateria, zasilacz), a prąd do części wirującej przekazują głównie szczotki. Komutator nie jest "źródłem" prądu, tylko elementem przełączającym połączenia uzwojeń.
- "Chłodzenie silnika" – chłodzenie realizują zwykle wentylator, obudowa, kanały powietrzne lub radiator. Komutator może się nagrzewać, ale nie jest elementem chłodzącym.
- "Ruch obrotowy silnika" – ruch powstaje w wyniku oddziaływania pola magnetycznego i prądu w przewodnikach uzwojeń (zjawisko siły elektromagnetycznej). Komutator jedynie zapewnia właściwe przełączanie prądu, aby ten moment nie zmieniał znaku w niepożądanym momencie.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawia się "odwracanie/przełączanie prądu w uzwojeniach wirnika", to niemal zawsze chodzi o komutację i rolę komutatora (współpraca komutator–szczotki).
