发电机的历史
在此之前，所有的电力都是由静电机器和电池产生的，它们都不能产生很大的功率。
然而，法拉第的发电机终于改变了一切。
发电机包括一个电磁体，可以在两个或多个磁场之间快速旋转。当两个磁场相互交叉时，就产生了电，并由导线引出发电机。
电子工程师根据发电机的绕组方式和磁铁的排列方式，得到交流电(AC)或直流电(DC)。大多数发电机产生交流电，交流电比直流电更容易通过输电线路远距离传输。
学过物理学的人都会记得，英国科学家法拉第在1831年发现了电磁感应原理。
这个对人类社会发展起着重要作用的原理说:“当磁力线发生变化时，其周围的导线中就会感应出电流。
"
法拉第煞费苦心，通过研究和反复实验，终于发现了这一具有影响力的科学原理，他确信利用这一原理可以制造出真正能够发电的发电机。
在法拉第发现电磁感应原理后的第二年，受法拉第发现的启发，法国人皮西应用电磁感应原理制成了第一台发电机。
Pixie的发电机靠近可旋转的U形磁铁(由手轮和齿轮带动旋转)，两个铁芯缠绕在线线圈上，分别与磁铁的N极和S极对齐，线圈的导线引出。
这样，当摇动手轮旋转磁铁时，磁力线发生变化，结果线圈导体中产生电流。
发电机装置中，磁铁每旋转半圈，线圈对应的磁铁的磁极就变化一次，这样电流的方向也变化一次。
为了改变这种情况，保持电流方向不变，Pixie想出了一个别出心裁的方法:在磁铁的转轴上加入两块相互分离成圆柱形的金属片，从线圈上引出的两端分别通过弹簧片与两块金属片接触。
此外，两根导线与两个金属片接触以吸取电流。
这种装置叫做换向器，在后来的发电机中仍在使用。
整流器为什么能保持电流方向不变？这是因为电流从线圈流入换向器，换向器随磁铁一起旋转。
磁铁转半圈，线圈中电流的方向就反过来了，换向器正好转半圈又转，所以输出电流的方向总是一样的。
Pixie发明的发电机是世界首创，但也有不足之处。
需要改进。首先，旋转磁铁不如旋转线圈方便灵活。第二，通过整流器可以获得定向电流，但电流强度仍在变化。
为了改变这种情况，人们采用增加一些磁铁和线圈的数量，把变化的电流稍微错开一起引出的方法，从而把输出电流的强度变化控制在一定范围内。
在Pixie发明发电机的30多年里，虽然做了一些改进，也出现了一些新的发明，但成果并不大，始终没能研制出能输出和电池一样大的电流，并能用于实用的发电机。
1867年，德国发明家韦纳·冯·西门子对发电机进行了重大改进。
他认为发电机用电磁铁代替磁铁(即永磁体)，可以增强磁力，产生强大的电流。
西门子用电磁铁代替永磁体发电的原理是电磁铁的铁芯在没有电流的情况下仍然具有弱磁性。
当线圈转动时，利用微弱的剩磁产生电流，再反馈给电磁铁，增强其磁力，使电磁铁也能产生强磁性。
接着，西门子开始研究电磁发电机。
这种新型发电机很快就制成了，它能产生远远超过皮克发电机的强大电流。
同时，这种发电机比连接很多电池来通电要方便得多，所以作为一种实用的发电机被广泛使用。
西门子的新发电机问世后不久，意大利物理学家帕奇努蒂在1865年发明了环形发电机电枢。
这种电枢用缠绕在铁环上的线圈代替了缠绕在铁芯棒上的线圈，提高了发电机的效率。
其实帕斯努蒂早在1860年就提出了发电机电枢的想法，但未能引起人们的重视。
1865他在某杂志上发表了这个原创性的观点，至今没有得到社会的认可。
1869年，比利时学者古拉姆在巴黎学习电学时，看到帕奇努蒂发表的一篇文章，认为这项发明有其优点。
于是，他根据帕奇努蒂的设计方案和西门子采用的电磁发电机原理，在1870研制出了一台性能优良的发电机。
在帕奇努蒂的发明中，对发电机的换向器部分进行了重要改进，使发电机产生的电流强度变化很小。
然而，帕奇努蒂安设计方案制造的古拉姆发电机的电流强度变化不大。
这是古拉姆发电机的优良性能之一。
Guram的发电机性能很好，所以卖得很广。他不仅发了财，还被誉为“发电机之父”。
有人看到了古拉姆发明发电机的成功，也想对发电机进行改进，做出更先进的发电机。
在这些人中，有一位在德国西门子研究发电机的工程师阿特尼。
他发明了古拉姆发电机的不同绕组方式，做出了性能良好的发电机。
古拉姆发电机的电枢是用铁丝绕成圈，圈之间夹纸绝缘，然后把圈捆在一起当铁芯，在上面绕上线圈，再把线圈不同部位的一些导线引到换向器上。
阿特尼发电机的电枢是由许多薄的圆形铁片用纸绝缘后叠起来做成铁芯，再在上面绕上一个线圈。
人们称这种方法为“鼓”，意思是鼓一样的形状。
经过这次改进，发电机的外观和性能都比以前好了很多。
由于这项发明，西门子变得越来越有名。
于是，以西门子为核心的德国大力发展各种发电机，从而使电力工业迅速发展。
随着发电机的逐渐变大，旋转发电机的功率也发生了变化。
其中水力比较有意思。
这是因为靠水力转动大型发电机更方便，不消耗燃料，成本低。
因此，西门子公司投入了水力发电的研究。
水力发电不同于水力发电。前者，发电机必须安装在水流湍急的地方，也就是水流落差大的地方。
这样就需要在山区的河流上游发电，然后输送到遥远的城市。
为了远距离输电，有必要架设一条长输电线。
但是，当强电流通过输电线路时，导线会发热。这样，最终产生的电能，因为电线发热，在送往远方的途中就损耗了。
为了减少电能在远距离传输中的发热损耗，有两种方法可以采用:一种是增加电压的截面积，即加粗导线，降低电阻；二是提高电压，降低电流。
前一种方法很难采用，因为它需要大量的金属线，并且很难架设粗电线。
相比较而言，后一种方法更有实用价值。
但对于当时使用的直流电，很难提高或降低其电压。
因此，人们不得不开始考虑使用交流电，交流电的电压很容易改变。
似乎把DC发电机改成交流发电机更容易些，主要是去掉换向器。
因此，西门子公司的Artne在1873年发明了交流发电机。
此后，对交流发电机的研究开始流行，这也导致了这种发电机的快速发展。