什麼是力矩、轉矩、扭矩,有什麼區別?

2021-02-24 新嘉愛斯

力矩在物理學裡是指作用力使物體繞著轉動軸或支點轉動的趨向。力矩，力對物體產生轉動作用的物理量，可以分為力對軸的矩和力對點的矩。轉動力矩又稱為轉矩或扭矩。

其中，L 是從轉動軸到著力點的距離矢量，F 是矢量力。力矩也是矢量，力矩的單位是牛頓-米。

力矩的概念在我們日常生活中隨處可見，從小時候玩過的蹺蹺板，到阿基米德的名人名言——「給我一個支點，我將撬動整個地球」，這些都體現著力矩的含義。同樣，在汽車上力矩也是無處不在，只不過通過一系列的傳動軸的旋轉，這裡的力矩稱之為扭矩。扭矩的大小直接影響著動力輸出的工作效率、能源消耗、甚至運轉壽命及安全性能等等因素。


二者所涵蓋的範圍不同，力矩的範圍更寬泛，一切力乘以力臂的結果都可以稱之為力矩，但是轉矩一般指旋轉的物體所受到的力矩。舉例來說，車輪旋轉時，地面摩擦力與車輪半徑的乘積一般稱之為轉矩，但是也是力矩的一種。而用瓶起子開啤酒瓶一般稱之為力矩，而不能說是轉矩。

使機器元件轉動（包括有轉動傾向）的力偶或力矩叫轉動力矩，簡稱轉矩。任何元件在轉矩的作用下，必定產生某種程度的扭轉變形（可能包括彈性變形和塑性變形）。因此，習慣上又常把轉動力矩叫扭轉力矩，簡稱扭矩。二者可以在任何領域混用，但扭矩在工程技術上用的更普遍些。

力矩、轉矩和扭矩，在電機中其實是一樣的。一般在同一篇文章或同一本書中，上述三個名詞只採用一個，很少見到同時採用兩個或以上的。雖然這三個詞運用的場合有所區別，但在電機中都是指電機中轉子繞組產生的可以用來帶動機械負載的驅動「矩」，所謂「矩」是指作用力和支點與力作用方向相垂直的距離的乘積。

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