Generatori su strojevi koji mehaničku energiju pretvaraju u električnu. Mehanička energija može biti pad vode, pritisak pare ili snaga vjetra. Električna energija može biti izmjenična (izmjenična) ili istosmjerna (istosmjerna). Osnovni princip generatora otkriven je 1820. godine. Osnovni dijelovi generatora su žica, magneti i rotacijska os. Kad se žica pomiče kroz magnetsko polje, uzrokuje protok elektrona u žici.
Rotor
Rotor je središnja os generatora - to je dio koji se okreće. Neki oblik mehaničke energije okreće rotor da generira električnu energiju. Rotor je oslonjen na oba kraja i omotan je kontinuiranim petljama od jedne žice. Žica je obično emajlirana bakrena žica - žica mora biti izolirana tako da kad se petlje namotane žice dodiruju nema kratkog spoja. Emajliranje je najjeftiniji način izolacije žice, a također pruža tanku izolaciju tako da rotor može imati maksimalan broj namota. Što više namota ima, to će se više električne energije generirati.
Stator
Stator je fiksni dio generatora koji okružuje rotor. Stator osigurava magnetsko polje koje će uzrokovati protok elektrona u žici rotora koji se vrti. U većim generatorima magneti u statoru zapravo su elektromagneti - petlje žice oko željezne jezgre. Električna energija za napajanje elektromagneta dolazi izravno iz rotora. To znači da postoji aksilarna metoda za napajanje elektromagneta dok rotor ne počne proizvoditi električne energije, ali ovo je puno bolje nego imati ogromne magnete koji bi bili potrebni za rad velikog generator. U malim generatorima - poput generatora koji se napajaju od biciklističkih kotača kako bi se osigurala električna energija za prednja svjetla bicikla - u statorima postoje trajni magneti.
Prstenovi i četke
Mora se koristiti neka metoda za hvatanje električne energije generirane u jednoj žici rotora i slanje niz žice. Standardni način za to je pričvršćivanje krajeva žice rotora na dva prstena na jednom kraju ili rotoru. Metalne četke voze se na tim metalnim prstenovima, a izlazne žice iz generatora pričvršćene su na dvije metalne četke. Magnetsko polje statora uzrokuje električni tok u namotu žice rotora što uzrokuje da svaki prsten postaju negativni i pozitivni u redovnom ciklusu dok rotor prolazi sjeverni i južni pol magneta polje. Oscilirajući pozitivni i negativni potencijal u prstenovima prenose se na četke, a zatim niz žice. Dijeljenjem svakog prstena na dva dijela i upotrebom dviju žica u namotu možete osigurati da pozitivni potencijal uvijek ide na istu žicu, a negativni potencijal ide na drugu žicu žica. Generatori s čvrstim prstenom proizvode izmjeničnu struju, a generatori s podijeljenim prstenom istosmjernu struju.