现在介绍直流电机的第四大基本关系式，即功率平衡方程。
一、电磁功率pm
电磁转矩所对应的功率即称为电磁功率。
2∏n
设角速度为■＝---------
60
pm＝t×■＝ 2∏n
ctiaφ×--------
60
pn2∏n
＝------ iaφ-------
2∏a60
pn
＝------ φ n ia
60a
＝eaia
即 pm＝t ■＝eaia
定义：电磁功率是能量转换【电能<<==>>机械能】过程中的转换功率。
稍加推导，pn可以机械量 t■ 来表示，也可以用电量 eaia 来表示，这说明电磁功率是能量形态变换的基础，或者说电磁功率是电能转换为机械能或机械能转换为电能的，即能量转换过程中的转换功率。很重要，要注重理解。
二、直流发电机的功率平衡（以并励直发为例）
直流电机的第四大基本公式简单推导此式如下
pf为励磁损耗；
pcu为铜损耗
考虑到直流发电机的输入功率 p1 减去空载时的损耗即铁耗 pfe 和机械损耗 pm 后才能是电磁功率。以上没考虑附加损耗 p△ ，若考虑，则如下式表示（左式），即输入功率等于铁耗、附加损耗、机械损耗与电磁功率之和。
ea = u + iar内
①
ia = i + if
②
①式等号两边同乘以ia
eaia = uia + ia2r内
③
②式代入③式得
eaia = ui + uif + ia2r内
即：pm = p2 + pf + pcu ④
p1 = pfe + pm + pm
⑤
pm = pfe + p△ + pm + pm
⑥
综合④、⑤两式，用功率流程图来表示。 直流发电机的功率流程图(power-flow diagram)
三、直流电动机的功率流程图(power-flow diagram)
功率流程图形象，直观地表达了多项功率、损耗之间的相互关系，学者应该掌握。同理，直流电动机的功率流程图也可以画出，注意到，虽然图形并没什么变化，但其物理概念已经大大改变了。一定要学会画。