参考答案：

（1）当电机处于直线换向时，尽管电流密度可能很大，但电刷下不会产生火花

（2）当延迟换向不太严重时，在换向开始和结束瞬间，附加换向电流都等于零，这时，后刷边电流密度虽然很大，但并不产生火花。只有过分延迟换向时，当附加换向电流还未降到零，在换向元件和电刷断开瞬间，换向元件中的附加换向电流以电磁能量的形式释放出来，当这部分能量足够大时，后刷边就会产生火花。因此，可以认为，附加换向电流过大是产生火花的电磁原因。

（3）当电机工作在严重超越换向时，前刷边电流密度增大，同时电刷与换向片刚开始接触，仅有少数点接触。使这个增大的电流集中在电刷与换向片开始接触的少数点上，导致电刷局部过热而在前刷边出现火花或电弧。