1820年，H.C.奥斯特发现电流磁效应后，有许多物理学家便试图寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题。简单地讲，就是磁能能否转化成电能？ 其实，这是一种人类正常的思维，逆反思维的人非常睿智，他能很好而且极快掌握问题实质。最快逆反思维应用，就是红外线发现。不久就有人找到了紫外线。所以同学们学习时，要掌握方法，因为这也是物理的核心能力。
法拉第电磁感应定律是基于法拉第于1831年所作的实验。这个效应被约瑟·亨利于大约同时发现，但法拉第的发表时间较早。电磁感应定律也叫法拉第电磁感应定律，电磁感应现象是指因磁通量变化产生感应电动势的现象，例如，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，产生的电流称为感应电流，产生的电动势（电压）称为感应电动势。
电磁感应定律中电动势的方向可以通过楞次定律或右手定则来确定。右手定则内容：伸平右手使姆指与四指垂直，手心向着磁场的N极，姆指的方向与导体运动的方向一致，四指所指的方向即为导体中感应电流的方向（感应电动势的方向与感应电流的方向相同）。楞次定律指出：感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。简而言之，就是磁通量变大，产生的电流有让其变小的趋势；而磁通量变小，产生的电流有让其变大的趋势。 感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定；e(t) = -n(dΦ)/(dt)。对动生的情况也可用E=BLV来求。
俄国物理学家海因里希·楞次（H.F.E.Lenz，1804-1865）在概括了大量实验事实的基础后，总结出一条判断感应电流方向的规律，称为楞次定律（Lenzlaw ）。
不过，发电机的发明也经历一个漫长历史过程。因为从科学到技术，还有一个比较长的过程。第一台发动机，近水楼台先得月，还是法国人最先发明的，但是不是法拉第。这伙计应该是占有论文发表时间的优势，他的研究正不如约瑟·亨利。1832年，法国人毕克西发明了手摇式直流发电机，其原理是通过转动永磁体使磁通发生变化而在线圈中产生感应电动势，并把这种电动势以直流电压形式输出； 1866年，德国的西门子发明了自励式直流发电机；1869年，比利时的格拉姆制成了环形电枢，发明了环形电枢发电机。这种发电机是用水力来转动发电机转子的，经过反复改进，于1847年得到了3.2KW的输出功率。
1882年，美国的戈登制造出了输出功率447KW，高3米，重22吨的两相式巨型发电机；1896年，特斯拉的两相交流发电机在尼亚拉发电厂开始劳动营运，3750KW，5000V的交流电一直送到40公里外的布法罗市。
发电机发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
1872年向中国提供第一台指针式电报机；1879年交付并安装中国有史以来第一台发电机，用于上海港照明发电；1899年承建中国第一条有轨电车线路（北京马家堡到哈德门）及配套的发电厂，这是中国第一座发电厂；1913年在云南建立起中国第一座大型水电站和水电站与昆明之明中国的第一条高压输电线。1936~1937年，西门子中国公司的营业额占西门子公司欧洲以外各海外公司总营业额的21%，是欧洲以外最大的海外分公司。
宜昌是世界水利发电最重要城市，称为世界水电城市之都。它的原来，其实很简单。我们做一个小实验，左手拿瓶子装满水，右手拿一个放水的纸做的风车，把瓶子拿高，风车放低，把水倒在风车上，风车会转起来。水力发电原理与此类似，只不过风车换成了水轮发电机。通过筑坝，抬高水位（类似抬高瓶子），水通过引水通道（类似瓶口），冲击水轮机叶片（类似风车叶片），水轮机转动带动线圈组切割磁力线，产生电流。
为什么要修建拦河大坝呢？主要是提高上游水的重力势能，这样水从上游到下游时把重力势能转化为水轮级的动能，带动发电机发出更多的电能。所以修坝目的，是发出更多的电能。
不过修了拦河大坝，就让同航成为困难。为了解决通航，又修建了船闸，大家知道船闸是利用连通器原理工作的。虽然有了船闸，解决上下游通航，但是时间有成了一个问题，于是，科学家又在修建可以让小船通过“电梯”方式直接实现上下游快速通航，解决了游船由于时间造成问题。
带动发电机方式多种多样，已经利用了火力、风力、潮汐、水利等，随着人类对电能稀缺，核力发电越来越普遍。随着光电技术成熟，也可以之间把太阳能转化为电能。不过最新还几种发电技术，确实大家不太熟悉的。
余水来发电系统。这是开发水力发电的一个新招，才开始引起人们的重视。日本静冈县，位于天龙川中游的秋叶水坝高89米，已有两个功率为3.5万千瓦的水电站。为进一步开发电力，人们在水坝高67米的地方，挖了一个直径6.5米、长21米的洞。水洞从1988年12月开始挖掘，仅20天就顺利贯通。从这个洞泻下的水，最大流量每秒钟达到116立方米，水流驱动设在20米高处的发电机水轮，从而建成功率为4.7万千瓦的第一个余水发电站。当然，并不是所有的水坝都能这么挖洞，必须经过周密的计算。
污水沉积物固体发电系统。据称固体沉积物每千克具有1750万焦耳的发热，可以利用它发电，既可节约能源，又可保护环境，真是一举两得。科学家预计，如果一座中等城市的污水得到充分利用，就可满足10%住户取暖和制冷的需要。日本打算利用城市地下水道的污水沉淀物作为能源，建造一座世界上独一无二的发电站。
极化发电系统：一些特殊材料，如酞酸钡等，它们在直流电场作用下，会有气体附着材料表面，从而使电流不能正常流通。科学家把这种现象叫极化。奇怪的是，这种材料极化后，再去掉直流电场，极化现象并不消失，相反十分稳定地保持着，只有在炸药爆炸产生的压力和温度作用下，极化才消失，而在这时，藏在这种材料内部的能量才以电能的形式释放出来。 科学家认为，采取这种能量转换方式形成的新型能源，可以用来引爆炸药，产生激光，加速带电粒子和供电。不如用金属钾代替水作能源发电，这是一种发电的新技术。金属钾具有一种特性，它由液态变为气体时，它的最高温度可达到水蒸气的1.5倍。用金属钾代替水发电的过程是，先把液态金属钾送入锅炉，加热成气体，带动汽轮发电机发电，然后进入热交换器。在热交换器里，金属钾气体再冷凝成液态。试验表明，与通常的火力发电相比，它有明显的优点：首先是发电效率提高了50%;其次是燃料消耗减少25%;此外，在发电过程中，灰粉、硫磺等有害废物的排出量也相应减少25%，从而大大降低了环境污染。
废余动能发电系统：因为在人流很旺盛地方，有很多废弃了机械能，譬如关门和人走路时动能，可以设计一种能量收集器，通过一定方式转化为电能，随着社会进步，一定会成为一种可能。
随着社会发展，人类会关注更多，更加环保的发电方式，但是要得到电能依然离不开发电机和光电池两者，这些技术虽然已经经历很长一段历史，但是依然有很多需要革新地方，希望大家努力学习，将来为人类发电做出自己贡献。
（2018年8月14日于宜昌尚书巷弄石斋）
