发电机，是转化机械能至电能的设备。其运作原理基于电磁感应，即通过电磁作用产生感应电动势，再经由闭合的负载回路生成电流。
电磁感应现象中，当线圈在磁场内旋转或磁铁绕线圈运动时，能够利用机械能转化为电能。这种能量的转换过程在物理层面有着明确的互逆关系。
发电机与电动机的工作原理虽然相似，却可以相互转换。电动机将电能转化为机械能，而发电机则执行相反的操作。两者在物理原理上是互为反向的。
直流发电机通过外部机械力的作用，产生直流电。其优点在于使用便利且运行稳定。因其内部装有换向器，可能产生电火花，致使发电效率稍低。这种发电机通常用于直流电动机、电解、电镀、充电以及为交流发电机的励磁提供直流电源。
关于单相发电机，当线圈旋转时，会生成包含直流和交流成分的脉动直流电。换向器的作用则是将这种交流电转换为更稳定的直流电。
弗莱明的右手定则对于判断电流及其激发的磁场方向具有指导意义。当手部姿势符合定则要求时，可以通过磁感线的方向预测导线中感应电流的方向。
交流发电机同样受外部机械力驱动，但与直流发电机不同的是，它产生的是交流电。这种发电机可细分为同步和异步两种。其中，同步发电机颇为常见，以直流电流进行励磁，不仅能提供有功功率，还能提供无功功率。它广泛应用于各种发电站、企业、商铺以及家庭备用电源和汽车等领域。
谈及交流发电机的核心原理，其本质是一种三相同步发电机。在发电机的定子铁芯上设置了三个绕组，它们以120°的角度相互间隔排列。这三个绕组的尾端相连，构成一个闭合电路。
谈及电路中的Neutral Point（中性点），它在电路中扮演着关键角色。
二极管，这是一种由半导体材料（如硅、硒、锗等）制成的电子器件，具有单向导电的特性，是电子电路中不可或缺的元件。