Proizvodnja električne energije je običajno dvostopenjski postopek, v katerem toplota vre vodo; energija iz pare obrača turbino, ta pa vrti generator in ustvarja elektriko. Gibanje pare proizvaja kinetično energijo, energijo premikajočih se predmetov. To energijo dobite tudi iz padajoče vode. Neposredno je sorazmeren s hitrostjo gibljivega telesa - hitreje kot se giblje, večja je energija. Električna energija nastane, ko kinetična energija v turbini pretvori bakrene tuljave (ali žice).
Dinamo in generatorji
Ključni del večine elektrarn je generator, naprava, ki rotacijsko gibanje spremeni v elektriko. Znotraj generatorja se tuljave bakrene žice vrtijo v močnem magnetnem polju. Ko se tuljave premikajo, magnetno polje ustvarja pretok električne energije izmeničnega toka (AC) znotraj žice. Vir rotacijskega gibanja, naj bo vetrnica, turbina ali dizelski motor, ni pomemben; mora biti dovolj močan, da vrti generator. Dinam, "bratranec" generatorja, deluje približno enako; proizvaja pa enosmerni tok (enosmerni tok).
Elektrika iz Steam
Parna elektrarna (ali generator) proizvaja električno energijo s sežiganjem goriv, vključno z biomaso, premogom ali nafto. Para, ki nastane v postopku, se dovaja v turbino. Bakrena armatura (žica) v generatorju se obrača z vrtenjem turbine in proizvaja električni tok. Primer parne elektrarne je elektrarna Big Bend, ki se nahaja v Tampi na Floridi.
Hidroelektrarna: padajoča voda
Električna energija, ki nastaja iz vode, se imenuje hidroelektrična energija. Padajoča voda obrača lopatice hidroelektrične turbine, ki nato premika bakreno armaturo znotraj električnega generatorja za proizvodnjo električne energije. Primer hidroelektrarne je jez Great Hoover (nahaja se blizu Las Vegasa v ZDA). Skupno ima 19 turbin, ki proizvedejo dovolj električne energije, da lahko letno oskrbi več kot 1,3 milijona ljudi.
Vetrnice: energija vetra
Vetrna elektrarna vrti lopatice turbine, ki premikajo bakreno armaturo (ki leži znotraj generatorja) za proizvodnjo električne energije. Vetrnice so se v preteklosti uporabljale za vrtenje koles priključenih mlinov. Sodobne vetrnice pretvarjajo mehansko energijo (ki nastane zaradi gibanja) v električno energijo. Primer elektrarne na vetrni pogon je vetrna elektrarna z močjo 107 megavatov (MW), ki se nahaja v bližini jezera Benton v Minnesoti.
Sončna energija: sončna energija
Fotonapetostne celice izkoriščajo energijo sončne svetlobe za proizvodnjo električne energije. Enosmerni tok (enosmerni tok) nastaja iz nepremičnih sončnih kolektorjev (ki so sestavljeni iz fotonapetostnih celic) in je običajno se uporablja za lokalne aplikacije, vključno z delovanjem namakalnih črpalk majhnega obsega ali za polnjenje z baterijami naprav. Sončne elektrarne komercialnega obsega nenehno pridobivajo na popularnosti z naraščanjem cen fosilnih goriv. Delujejo tako, da sončno energijo ujamejo skozi velike reflektorje. Ujeta energija se nato usmeri na sprejemnike, ki uporabljajo različne tehnologije za proizvodnjo električne energije z napajanjem plinskih ali parnih turbin. Elektrarna Nellis je največja sončna elektrarna v Severni Ameriki. Nahaja se v letalski bazi Nellis v okrožju Clark, Nevada, blizu Las Vegasa. Obrat je sestavljen iz več kot 70.000 fotonapetostnih sončnih kolektorjev, njegova največja električna moč pa je ocenjena na 13 megavatov izmeničnega toka (13 MW izmeničnega toka).