Generátory jsou stroje, které přeměňují mechanickou energii na elektrickou energii. Mechanickou energií může být padající voda, tlak páry nebo větrná energie. Elektřina může být buď střídavý proud (AC) nebo stejnosměrný proud (DC). Základní princip generátoru byl objeven v roce 1820. Základní součásti generátoru jsou drát, magnety a osa otáčení. Když se drát pohybuje magnetickým polem, způsobí to tok elektronů v drátu.
Rotor
Rotor je centrální osou generátoru - je to část, která se otáčí. Nějaká forma mechanické energie otáčí rotor, aby generoval elektřinu. Rotor je podepřen na obou koncích a je obalen souvislými smyčkami z jednoho drátu. Drát je obvykle smaltovaný měděný drát - vodič musí být izolován, aby při vzájemném kontaktu smyček navinutého drátu nedošlo ke zkratu. Smaltování je nejlevnější způsob izolace drátu a poskytuje také tenkou izolaci, takže rotor může mít maximální počet vinutí. Čím více vinutí bude, tím více elektřiny bude vyrobeno.
Stator
Stator je pevná část generátoru, která obklopuje rotor. Stator poskytuje magnetické pole, které způsobí tok elektronů v drátu rotujícího rotoru. Ve větších generátorech jsou magnety ve statoru ve skutečnosti elektromagnety - smyčky drátu kolem železného jádra. Elektřina pro napájení elektromagnetů pochází přímo z rotoru. To znamená, že existuje axilární metoda pro napájení elektromagnetů, dokud rotor nezačne produkovat elektřina, ale to je mnohem lepší, než mít obrovské magnety, které by byly potřebné k provozu velkého generátor. V malých generátorech - jako jsou generátory poháněné koly jízdních kol, které zajišťují elektřinu pro světlomety kol - jsou ve statorech permanentní magnety.
Prsteny a štětce
Je třeba použít nějakou metodu k zachycení elektřiny generované v jediném drátu rotoru a odeslání dvojice drátů. Standardní způsob, jak toho dosáhnout, je připojení konců drátu rotoru ke dvěma kroužkům na jednom konci nebo rotoru. Na těchto kovových kroužcích se pohybují kovové kartáče a výstupní vodiče z generátoru jsou připojeny ke dvěma kovovým kartáčům. Magnetické pole statoru způsobí elektrický tok ve vinutí drátu rotoru, který způsobí, že každý prsten bude stanou se negativní a pozitivní v pravidelném cyklu, jak rotor prochází severní a jižní pól magnetického pole pole. Oscilační kladný a záporný potenciál v prstencích se přenáší na kartáče a poté dolů po vodičích. Rozdělením každého prstenu na dvě části a použitím dvou drátů ve vinutí můžete zajistit, že kladný potenciál vždy jde na stejný vodič a záporný potenciál vždy jde na druhý drát. Generátory s pevným prstencem generují střídavý proud a generátory s děleným prstencem generují stejnosměrný proud.