Двигатель является индуктивной нагрузкой.
Из-за закона индукции Фарадея, утверждающего, что изменяющийся / изменяющийся во времени ток создает магнитное поле с величиной, прямо пропорциональной изменению тока через проводник во времени и (поскольку в физике существует большая симметрия) изменяющееся магнитное поле создает электрическое поле. поле (разность напряжений), окружающее проводник, которое проявляется как противодействие изменению тока, создавшего магнитное поле. Это связано с законом Ленца, который дополняет формулу Фарадея для электромагнитной индукции, в которой создается электродвижущая сила, равная скорости изменения магнитного поля во времени (что было вызвано изменением потока тока).
Закон Фарадея: обратная ЭДС = (-1) дБ / дт N, где обратная ЭДС - это потенциал напряжения, противоположный потоку тока, создающему сопротивление изменению, «-1» - закон Ленца, «дБ» - изменение магнитного потока и «dT» - это период времени, в течение которого измеряется изменение, а N - это количество витков провода в изменяющемся электрическом поле.
Ваш двигатель индуктивный из-за множества катушек провода. Когда он запускается, он медленно набирает скорость, а не мгновенно достигает максимальной скорости из-за закона Ленца, согласно которому противо-ЭДС сопротивляется изменению потока тока до тех пор, пока поток тока не перестанет изменяться и достигнет своего максимума. Теперь в соответствующем магнитном поле накоплена энергия. Когда вы выключаете двигатель, он продолжает вращаться, и теперь вместо того, чтобы потреблять энергию, он генерирует энергию. Исходная обратная ЭДС протекала к источнику питания, но теперь, когда двигатель замедляется, индуктивность будет сопротивляться изменению тока и заставит ток течь вперед и в коллектор транзисторов.
Поскольку ток - это поток электронов, электроны должны прийти откуда-то. Ваш транзистор подключает двигатель к ЗЕМЛЕ, где он изначально был источником электронов. Электроны, «движущиеся» под воздействием электродвижущей силы, вызванной коллапсирующим магнитным полем, будут накапливаться на транзисторном коллекторе без диода и должны будут быть получены из вашего источника питания, что не так. С диодом, дающим обратный путь для этой ЭДС, он рассеется через диод и двигатель после того, как пара пройдет через него.
Таким образом, обратный диод позволяет электронам обтекать путь вокруг двигателя, а не в источник питания или транзистор (вызывая потенциальное повреждение), созданный самоиндукцией в обмотках двигателя при выключении и вызванный внезапным изменением ток до нуля.
