發(fā)電機(jī)的發(fā)明，是以電磁學(xué)的創(chuàng)立為理論基礎(chǔ)的。而奠定電磁學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的，是英國化學(xué)家和物理學(xué)家法拉第。從磁場(chǎng)到電場(chǎng)，法拉第是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家。1791年9月22日，他出生在薩里郡紐因頓一個(gè)貧苦鐵匠家庭。由于家庭貧困，法拉第只上過兩年小學(xué)，12歲就上街賣報(bào)，13歲到一個(gè)書商兼訂書匠的家里當(dāng)學(xué)徒。他求知欲望十分強(qiáng)烈，利用訂書的空閑時(shí)間，如饑似渴、廢寢忘食地閱讀了許多有關(guān)自然科學(xué)方面的書籍。并動(dòng)手做簡單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證書上的內(nèi)容。利用業(yè)余時(shí)間參加市哲學(xué)學(xué)會(huì)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，聽自然哲學(xué)講演，因而受到了自然科學(xué)的基礎(chǔ)教育。

他在聽過大化學(xué)家戴維的科學(xué)講演以后，把整理好的講演記錄送給戴維，并且附信，表明自己愿意獻(xiàn)身科學(xué)事業(yè)，進(jìn)行“毛遂自薦”，結(jié)果如愿以償。他22歲當(dāng)了戴維的實(shí)驗(yàn)助手。這是法拉第一生的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，從此他踏上了獻(xiàn)身科學(xué)研究的道路。同年10月戴維到歐洲大陸作科學(xué)考察、講學(xué)，法拉第作為他的秘書、助手隨同前往。對(duì)法拉第來說，這次歷時(shí)一年半的旅行相當(dāng)于上了“社會(huì)大學(xué)”，先后經(jīng)過法國、瑞士、意大利、德國、比利時(shí)、荷蘭等國，結(jié)識(shí)了安培、蓋·呂薩克等著名學(xué)者。沿途法拉第協(xié)助戴維做了許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)，這大大豐富了他的科學(xué)知識(shí)，增長了實(shí)驗(yàn)才干，為他后來開展獨(dú)立的科學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。

1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流對(duì)磁針的作用，法拉第敏銳地認(rèn)識(shí)到它的重要性。1821年，法拉第在日記中寫下了一個(gè)設(shè)想：用磁生電。

1831年8月，法拉第用一個(gè)6英寸的軟鐵圓環(huán)，繞有兩股絕緣線圈A 60和B， B的兩端用一條導(dǎo)線連成一個(gè)閉合回路，導(dǎo)線下面平行放置一根磁針。A和一組電池組、一個(gè)開關(guān)連接成另一個(gè)閉合回路。法拉第發(fā)現(xiàn)，在合上開關(guān)有電流通過線圈A的瞬間，磁針偏轉(zhuǎn)；斷開開關(guān)切斷電流的瞬間，磁針也偏轉(zhuǎn)。但是法拉第并不滿足，立即提出了兩個(gè)十分深刻的問題。第一，上述實(shí)驗(yàn)中是否一定要用軟鐵磁環(huán)，沒有行不行？第二，線圈A是否可以不要，改用磁棒代替？10月17日，法拉第做了一個(gè)現(xiàn)在人們熟知的實(shí)驗(yàn)，他用一個(gè)接有電流計(jì)、線圈的閉合回路，把一根永久磁棒迅速插入線圈或迅速拔出，都可以發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。法拉第在11月24日，向英國倫敦皇家學(xué)會(huì)報(bào)告了他的重大發(fā)現(xiàn)，歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種情況：一、變化著的電流；二、變化著的磁；三、運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)恒電流；四、運(yùn)動(dòng)的磁鐵；五、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)線。法拉第在報(bào)告中，把他所觀察的現(xiàn)象正式定名叫“電磁感應(yīng)”。1851年在《論磁力線》一書中正式提出電磁感應(yīng)定律：“形成電流的力和所切割的磁力線根數(shù)成正比。”

法拉第發(fā)現(xiàn)線圈在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)中可以產(chǎn)生電流，指明了制造發(fā)電機(jī)的原理。依此原理，法拉第設(shè)計(jì)了圓盤發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)：把一個(gè)銅盤放在一個(gè)大的馬蹄形磁鐵的兩極中間，銅盤的軸和邊緣各引出一根導(dǎo)線，同電流計(jì)相連，構(gòu)成閉合回路。當(dāng)銅盤旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，電流計(jì)指示出回路中有電流產(chǎn)生，這就是發(fā)電機(jī)的雛形。在這之后制造的幾種發(fā)電機(jī)都是用永久磁鐵提供磁場(chǎng)，用蒸汽機(jī)帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。從1840年到1865年，已經(jīng)有龐大笨重的永久磁鐵發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)。但是這種發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)太弱，發(fā)電效率很低。

盡管如此，我們?nèi)匀徽J(rèn)為有兩個(gè)理由足以說明這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)足以載入史冊(cè)。第一，法拉第定律對(duì)于從理論上認(rèn)識(shí)電磁更為重要。第二，正如法拉第用他發(fā)明的第一臺(tái)發(fā)電機(jī)（法拉第盤）所演示的那樣，電磁感應(yīng)可以用來產(chǎn)生連續(xù)電流。雖然給城鎮(zhèn)和工廠供電的現(xiàn)代發(fā)電機(jī)比法拉第發(fā)明的發(fā)電機(jī)要復(fù)雜得多，但是它們都是根據(jù)同樣的電磁感應(yīng)的原理制成的。

法拉第是電磁場(chǎng)理論的奠基人，法拉第對(duì)科學(xué)堅(jiān)忍不拔的探索精神，連同他的杰出的科學(xué)貢獻(xiàn)，永遠(yuǎn)為后人敬仰。

電磁感應(yīng)理論已經(jīng)建立，人們已經(jīng)知道動(dòng)磁可以生電。1832年，法國61發(fā)明家皮克希成功地制造了一臺(tái)手搖發(fā)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子為永磁鐵，用了一個(gè)換向器，所以輸出的是直流電。但這臺(tái)最初的發(fā)電機(jī)，輸出電流極為微弱，無實(shí)用價(jià)值。1857年，英國電學(xué)家惠斯通用電磁鐵代替永磁鐵，發(fā)明了自激式發(fā)電機(jī)，但這臺(tái)自激式發(fā)電機(jī)中的電磁鐵靠的是伏打電池勵(lì)磁，本質(zhì)上還不是自激，而是他激。這種他激方式，使發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)和發(fā)電量方面均受制于伏打電池：既笨重，又不經(jīng)濟(jì)。

真正的自激式在于將發(fā)電機(jī)本身所產(chǎn)生的電流用來為自身的電磁鐵勵(lì)磁，它的發(fā)明者是德國工程師西門子。西門子年輕的時(shí)候曾經(jīng)在炮兵中工作，熟悉新發(fā)展起來的電報(bào)。1847年他成立西門子公司，從事生產(chǎn)電報(bào)設(shè)備和建立電報(bào)線路的工作。西門子公司不單是生產(chǎn)現(xiàn)成設(shè)備，它還有科學(xué)實(shí)驗(yàn)室。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了用于電報(bào)線的樹膠絕緣體和電報(bào)裝置中的電樞引鐵等。實(shí)驗(yàn)室的種種發(fā)明大大推動(dòng)了公司的業(yè)務(wù)活動(dòng)。

為了解決德國電鍍工業(yè)對(duì)電力的大量需要，在西門子的指導(dǎo)下，1866年公司實(shí)驗(yàn)室研制成功用電磁鐵代替永久磁鐵的自激磁場(chǎng)式發(fā)電機(jī)。由于甩掉了伏打電池，發(fā)電機(jī)本身也變得輕巧。而且這種新型發(fā)電機(jī)效率高，發(fā)電容量大，成為現(xiàn)代電力工業(yè)的基石。自此以后，電能開始以大量、廉價(jià)而贏得青睞。西門子與瓦特不同，他將理論與實(shí)踐相結(jié)合，既寫了論文《不用永久磁鐵，而把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的方法》，為獲得強(qiáng)大電流尋找理論依據(jù)，又在實(shí)踐中采用電磁鐵制成了自激式發(fā)電機(jī)。但就其作用與意義而言，西門子的發(fā)電機(jī)與瓦特的蒸汽機(jī)相比擬。而且有了發(fā)電機(jī)，發(fā)電廠相繼建立起來，輸電網(wǎng)也隨著出現(xiàn)。發(fā)電機(jī)的誕生標(biāo)志了人類開始進(jìn)入電氣時(shí)代。

但這種發(fā)電機(jī)還不夠完善，經(jīng)過許多人的努力，發(fā)電機(jī)逐步得到改進(jìn)，到70年代，終于可以投入實(shí)際運(yùn)行。1882年，法國學(xué)者德普勒發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離送電的方法；同年，美國發(fā)明家愛迪生在紐約建立了美國第一個(gè)火力發(fā)電站，把輸電線連接成網(wǎng)絡(luò)。

另一方面，隨著對(duì)電能需求的顯著增加和用電區(qū)域的擴(kuò)大，直流電機(jī)顯示出成本昂貴、常出事故等問題，所以從19世紀(jì)80年代起，人們又投入了對(duì)交流電的研究，交流電具有通過變壓器任意變化電壓的長處。1885年，62意大利科學(xué)家法拉里提出的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理，對(duì)交流電機(jī)的發(fā)展有重要的意義。19世紀(jì)80年代末90年代初，人們創(chuàng)制出三相異步電動(dòng)機(jī)，這種形式的電動(dòng)機(jī)，至今仍在使用。1891年以后，較為經(jīng)濟(jì)、可靠的三相制交流電得以推廣，電力工業(yè)的發(fā)展進(jìn)入新階段。