Рассмотрим принцип получения переменного тока в результате преобразования механической энергии в электрическую.

Между полюсами электромагнита или постоянного магнита расположен цилиндрический ротор (якорь), набранный из листов электротехнической стали. На якоре укреплена катушка, состоящая из определенного числа витков проволоки. Концы этой катушки соединены с контактными кольцами, которые вращаются вместе с якорем. С контактными кольцами связаны неподвижные контакты (щетки), с помощью которых катушка соединяется с внешней цепью. Воздушный зазор между полюсами и якорем профилируют так, чтобы индукция магнитного поля в нем менялась по синусоидальному закону (рис. 4.1).

Когда якорь вращается в магнитном поле со скоростью ω, в активных сторонах катушки наводится ЭДС индукции (активными называют стороны, находящиеся в магнитном поле генератора)

(4.1)

где e –э.д.с. в момент времени t, Em – максимальная э.д.с., ω — угловая скорость вращения ротора, рад/с, φ – начальная фаза.

В синусоидальном токе мгновенное значение тока изменяется во времени по закону синуса. Напряжение и сила тока достигают на некоторое короткое время максимального значения, затем они уменьшаются до нуля и меняют знак (рис. 4.2).