1．電樞繞組的感應(yīng)電動勢
直流電機(jī)無論作為發(fā)電機(jī)還是作為電動機(jī)運行，電樞繞組中都感應(yīng)電動勢，該感應(yīng)電勢指一條支路的電勢（即電刷間的電勢），簡稱電樞電勢。
計算方法是首先推出每根導(dǎo)體的電勢，則一條支路中各串聯(lián)導(dǎo)體的電動勢的代數(shù)和即為電樞電勢。
設(shè)電樞導(dǎo)體有效長度為l，導(dǎo)體切割氣隙磁場的速度為v，則每根導(dǎo)體的感應(yīng)電勢為：
（1）
為導(dǎo)體所在處的氣隙磁密。
設(shè)電樞總導(dǎo)體數(shù)為，支路數(shù)為2a。
則每條支路串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)為
則支路電勢為：
?。?）
各導(dǎo)體所處位置的互不相同。為簡單計引入氣隙平均磁密，它等于電樞表面各點氣隙磁密的平均值（一極下各導(dǎo)體磁密之和，再除導(dǎo)體數(shù)得平均磁密）。
將上式帶入整理得：
∴ （3）
又∵ （4）
（5）
不計飽和時，與勵磁電流成正比，即 =
?。?）
當(dāng)磁路飽和時，與、n成正比；當(dāng)磁路不飽和時，與、n成正比。
2．直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩
當(dāng)電樞內(nèi)同有電流時，載流導(dǎo)體與氣隙磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。
電磁轉(zhuǎn)矩的計算方法為：首先算出一個導(dǎo)體的電磁轉(zhuǎn)矩，再計算一個極下所有導(dǎo)體的電磁轉(zhuǎn)矩，最后乘以2p就得到整個電樞產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩。
設(shè)電樞表面任一點的氣隙磁密為，該處導(dǎo)體中流過的電流為有效長度為l，電樞直徑為d，則作用與該處載流導(dǎo)體上的電磁轉(zhuǎn)矩為：
?。?）
由于一極下導(dǎo)體數(shù)為，則作用于一極下導(dǎo)體的轉(zhuǎn)矩為：
（8）
而：
∴（9）
作用于整個電樞上的轉(zhuǎn)矩為：∴
因為 支路電流
?。?0）
轉(zhuǎn)矩常數(shù)
如單位為安（a），單位為韋（wb），則為牛米（nm）
（11）
不計飽和時，與勵磁電流成正比，即
?。?2）
當(dāng)磁路飽和時，與、成正比；當(dāng)磁路不飽和時，與、成正比。
將兩端同乘得電磁功率：
（13）
上式表明無論是電動機(jī)還是發(fā)電機(jī)，在能量轉(zhuǎn)換過程中電功率變?yōu)闄C(jī)械功率或機(jī)械功率變?yōu)殡姽β实倪@部分功率為或，由于能量不滅，所以兩者是相等的。