根据电机学结论，有如下公式：
1、电枢感应电动势公式：
…………………………………………………………………………（式1）
其中：
——电枢旋转所产生的动生电动势/ V；
——电机电动势常数，仅与电机结构有关；
——动子（电枢）转速/r/min；
——每磁极的气隙磁通/Wb；
2、电磁转矩公式
电枢导体中有电流流过时，在磁场中将受到电磁力作用，产生电磁转矩。对于发电机来说它是外力必须克服的制动转矩，对于电动机来说它是拖动转矩。
…………………………………………………………………………（式2）
其中：
——电机的电磁转矩/
；
——电机转矩常数，仅与电机结构有关；
——（同上）；
——流过电枢的总电流/A
3、电磁功率与机械功率
直流电动机的电磁功率定义为：
……………………………………………………………………………（式3）
若将电机转速
用角速度
表示，则由电机学相关公式可以推得：
………………………………………………………………………（式4）
上式表明，电磁功率和机械功率等量转换。
4、直流电动机电枢回路电动势平衡方程式
直流电动机运行时，电枢接入电源电压U，产生电枢电流
，磁场对电枢转子产生电磁转矩
，驱动电枢以转速
旋转而切割磁感线，进而产生电枢感应电动势
，它的方向与
方向相反。（http://www.ippipp.com/版权所有）如下图所示，电枢回路电动势平衡方程式为：
………………………………………………………………………（式5）
其中：
——电枢回路总电阻
——在下图中，表示励磁回路总电流
——在下图中，表示输入电动机的总电流
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| 图1 并励电机原理接线图 |
5、直流电动机转矩平衡方程式
……………………………………………………（式6）
其中：
——电动机的电磁转矩
——电动机转轴上的负载转矩
——空载转矩，由机械损耗、铁耗、附加损耗等产生。