Fonte: Ali Bazzi, Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade de Connecticut, Storrs, CT.

A máquina DC opera com correntes e tensões DC em oposição a uma máquina CA, que requer correntes e tensões CA. As máquinas DC foram as primeiras a serem inventadas e utilizam dois campos magnéticos controlados pelas correntes DC. A mesma máquina pode ser facilmente reconfigurada para ser um motor ou gerador se a excitação de campo apropriada estiver disponível, uma vez que a máquina DC tem dois campos denominados campo e armadura. O campo geralmente está no lado do estator e a armadura está no lado do rotor (oposto ou de dentro para fora em comparação com as máquinas CA). A excitação de campo pode ser fornecida por ímãs permanentes ou uma enrolamento (bobina). Quando a corrente é aplicada na armadura ou bobina do rotor, ela passa da fonte DC para a bobina através de pincéis estacionários e anéis de deslizamento montados no rotor rotativo tocando os pincéis. Quando a bobina de armadura do rotor é um laço de transporte atual, e é exposta a um campo externo do estator ou ímã de campo, uma força é exercida no laço. Uma vez que o laço está "pendurado" em ambos os lados do motor usando rolamentos, a força produz um torque que irá girar o eixo do rotor em vez de movê-lo em qualquer outra direção.

Essa rotação faz com que os campos magnéticos se alinhem, mas, ao mesmo tempo, os anéis de deslizamento alternam os lados dos pincéis, ou "deslocamento", e é isso que é conhecido como o processo de comutação. Quando essa comutação ocorre, o fluxo de corrente na bobina do rotor é invertido e os campos magnéticos se opõem novamente, causando mais torque na mesma direção de rotação. Este processo continua e o eixo do rotor gira fornecendo ação motora. Na operação do gerador, a rotação mecânica é fornecida ao eixo do rotor e a corrente flui para fora do rotor depois que ele é induzido devido a uma bobina móvel sob um campo magnético.

As máquinas discutidas neste experimento têm um sinuoso campo em vez de ímãs permanentes. Um processo de comutação que é crítico na operação da máquina DC usa anéis de deslizamento e pincéis para transferir energia do rotor (armadura) para o mundo exterior, já que o rotor está girando e ter fios giratórios iria torcê-los e quebrá-los. No entanto, esses pincéis e anéis de deslizamento têm grandes desvantagens de confiabilidade, pois requerem manutenção regular, substituição de escovas, limpeza e podem causar faíscas. Isso levou à substituição da maioria das máquinas DC por máquinas CA que não têm esses problemas, e as máquinas DC restantes têm principalmente excitação permanente de campo ímã, como em brinquedos e ferramentas simples de baixa potência. As máquinas CA denominadas máquinas DC sem escova (ou BLDCs) são máquinas CA que utilizam um inversor eletrônico de fonte DC e energia para tirar as tensões CA do inversor.

O objetivo deste experimento é testar duas configurações principais da máquina DC: shunt e série. Os testes destinam-se a estimar o fluxo residual na máquina e estudar as características sem carga e carregamento de diferentes configurações.