一條定律：法拉第電磁感應定律

科學家發現：一塊金屬，比如一根銅線，在磁場中運動，金屬內部會產生電場。

這塊導體的運動要符合垂直于磁力線的條件，至少要存在垂直于磁力線的運動分量。什么是磁力線呢，可以簡單理解為兩個相反磁極之間的連線。什么是磁極呢，就是一塊磁鐵的兩端，同性相吸，異性相斥。

發電機就是基于這條定律而來，金屬內部產生了電場，金屬內部的電荷就會沿著電場流動。如果這塊金屬不是一個環，電荷就會積累在兩端，以電壓的形式存在，把這塊金屬接在一個回路中（回路除金屬以外的其他部分并沒有在磁場中），就產生了電流，于是，發電機發出了電。

當然，發電機的設計是另外一回事了，基本原則就是固定住永磁體或者是金屬，讓金屬或者是永磁體不停的運動，運動是相對的，那塊不停的在磁場中運動的金屬就會源源不斷的發電。

從上面可以看出，發電過程中，消耗能量的部分就是那塊金屬在磁場中的運動維持。由這一點可以區分不同的發電機，水力發電機就是利用水從高處落下的能量維持金屬的運動，火電就是利用火燒開水產生的蒸汽的力量維持金屬運動。