發電機的發電原理可用三個字概括：“磁生電”。1831年10月17日，一個英國科學家在一次電氣實驗中首次發現了電磁感應現象：閉合電路的一部分導體在磁場裡做切割磁感線的運動時，導體中就會產生電流。這種電流被稱為感應電流；產生的電動勢（電壓）被稱為感應電動勢。10天后，他根據這個磁生電的原理髮明瞭人類第一部交流發電機。這個偉大的科學家名叫法拉第。法拉第的實驗過程大致如下：把銅線繞成一個線圈，兩個線頭分別接上負載，形成一個封閉的電氣迴路。之後，把一根磁鐵放到線圈中間，當將這根磁鐵上下抽動時，電流便產生了。見圖示一。

圖示一

今天的發電機與當年法拉第所造的發電機已不可同日而語，但發電機的工作理論與製造技術，仍然依循著法拉第所發現的磁生電的法則。從理論上說，磁鐵有S與N兩極，人們認為磁鐵的兩極之間存在著一種關聯的迴路，儘管看不見摸不著，但這個迴路一定是存在的。人們把這個無形的線型迴路稱之為磁力線（也叫磁感線）。認為磁力線在磁鐵的外表流動的方向為S極到N極且磁力線與磁力線之間是平行的，永不相交。磁力線的密度單位叫磁通量，磁通量密度大與密度小表示磁力線的大小。當磁力線被切割時，導體內的自由電子受到磁場的作用，會因此沿某一方向運動，帶電粒子的運動便產生了電流。換句話說，只要穿過閉合電路的磁通量發生足夠大的變化，閉合電路中就會有電流產生。見圖示二。

圖示二

現在的發電機為定子與轉子兩大部分裝置構成：定子的線槽中嵌入三相線圈繞組，這些繞組按相距120度的度數排列，發電時，三組線圈繞組分別發出交流電的三相電流電壓；轉子實際的作用是充當磁鐵，轉子鐵芯也有線槽，嵌入的是勵磁線圈繞組。見圖示三。

圖示三

火力電廠的發電流程大致為：燃料燒鍋爐的水形成蒸汽，蒸汽驅動汽輪機運轉，汽輪機大軸依靠俗稱為“靠背輪”的法蘭連線發電機同軸轉動。汽輪發電機經過啟動運轉、定速（穩定在每分鐘3000/轉），各項指標達到發電的規範引數之後併入電網，加入勵磁電流。此時轉動的轉子就是一根巨大的磁鐵，這個發電機的狀態就是文章之前所描述的切割磁力線的狀態了，加入的勵磁電流越大，意味著磁通量越大，發電機產生的電壓也就越來越高。在正常的執行中，發電機有一個功率因數的技術規範。發電機的有功功率隨汽輪機進汽量的增減而增減。如無意外，發電機會始終按規定的功率因數穩定執行。

圖中前景是發電機的轉子，後景中藍色的是發電機定子

本文所描述的只是發電機發電的大致過程。實際上，這個工作過程很複雜很複雜！發電機的轉子定子的結構也很複雜很複雜！

我們通常用的電實際上是能量的一種，自然界中也存在有電能，比較常見的是閃電和靜電。但是這些自然的電能並不能為人類所利用，然而19世紀法拉第發現了電磁感應原理，為人類利用電能提供了條件。

發電機的應用原理就是利用電磁感應原理將自然界中其他可利用的能量轉化電能來供人類使用。

自然界中的任何一塊磁鐵都存在一個獨立的磁場，我們知道，一塊磁鐵不用接觸鐵就能對其進行吸引就是存在磁場的緣故。而磁場的形成實際上就是因為運動電荷和電場的變化產生的。

而在磁場中做切割磁感線運動時，會引起部分電荷變動，從而產生電勢。比如拿一根導線在磁場中做切割磁感線時，導線兩端會積累起電荷，而將兩端電荷匯出組成閉合電路，這時的閉合電路就會有電流流出，這就是我們常見的電磁感應原理。

因而發電機的原理就是利用自然界中的其他能量讓閉合電路中的導體在磁場中做切割磁感線的運動或者讓磁場在導體內運動，從而產生電流。

生活中我們常見的水力發電機，風力發電機，火力發電機，太陽能發電機等都是利用電場和磁場的電磁感應原理來進行發電的。