发电机的工作原理主要基于电磁感应定律和电磁力定律。其核心是通过导体在磁场中切割磁感线来产生感应电动势，进而通过外接回路输出电能。以下是发电机工作原理的详细解析：
磁场的创建
发电机中有一个旋转的部分，称为转子，通常由励磁绕组和铁芯组成。励磁绕组通常通过直流电源供电，产生磁场。
发电机还需要一个固定的磁场，称为定子，通常包括导线绕组和铁芯。
导体的运动
当转子旋转时，导体（通常是导线）在磁场中运动。这个运动使得导体切割磁力线，从而产生感应电动势。
电磁感应
根据电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，导体中将产生感应电动势。这个感应电动势的大小与导体在磁场中的运动速度和磁场的强度有关。
电流的生成
由于感应电动势的存在，导体中会产生电流。这个电流被引出发电机，成为输出电流。
交流电的产生
由于发电机的转子是旋转的，导致感应电动势是交流的。因此，发电机通常产生交流电，其频率与转子的旋转速度有关。
励磁系统调节
励磁系统用于调节磁场的强度，从而控制输出电压。通过调整励磁系统，可以实现对输出电压的调节。
定子的电流捕捉
在发电机的定子上有一组线圈，这些线圈与转子上的导体相对应。当转子旋转时，产生的交流电会传送到定子线圈中，最终输出为发电机的电源。
总结起来，发电机的工作原理是通过旋转的转子带动导体在磁场中切割磁力线，产生感应电动势，进而通过定子线圈输出交流电。励磁系统则用于调节输出电压，以满足不同用电设备的需求。