发电机的原理是法拉第发现的电磁感应现象,1820年丹麦的奥斯特发现了电流的磁场,揭示了电与磁的联系,科学家们逆向思考,既然电可以生磁,那么,磁可以生电吗?许多优秀的科学家对此付出了不懈的努力,直到1831年,英国物理学家法拉第首先取得突破,法拉第发现,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象就叫电磁感应。产生的电流叫感应电流。法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系,导致了电机的发明,使电能的大规模生产和利用成为可能,开辟了电的时代。
根据发电机的原理,制作发电机必须有磁铁和线圈,将发电机发出的电能输送出去还要有铜滑环和电刷等,下图就是发电机的模型。线圈逆时针转动,从甲图经乙图到丙图的半周内,线圈的ab边向下切割磁感线,产生的感应电流方向由b到a,cd边向上切割磁感线,产生的感应电流方向由d到c,线圈中感应电流方向由d→c→b→a,线圈中的电流通过铜滑环和电刷流向外电路,并且外电路电流方向由电刷A流向电刷B。从丙图经丁图到甲图的半周内,线圈的ab边向上切割磁感线,产生的感应电流方向由a到b,cd边向下切割磁感线,产生的感应电流方向由c到d,线圈中感应电流方向由a→b→c→d,线圈中的电流通过铜滑环和电刷流向外电路,并且外电路电流方向由电刷B流向电刷A。

然后线圈继续转动,将重复上述过程,所以,线圈中产生的感应电流和外电路流过的电流的大小和方向都是周期性变化的,这种电流叫交流电。这样的发电机叫交流发电机。如果用换向器(两个铜制的半环)取代交流发电机的铜滑环,在线圈中虽然产生交流电,但供给外电路的是直流电(方向不变)。这样的发电机就是直流发电机。