在公元1831年，法拉第將一個封閉電路中的導線通過電磁場，導線轉(zhuǎn)動有電流流過電線，法拉第因此了解到電和磁場之間有某種緊密的關(guān)連，他建造了座發(fā)電機原型，其中包括了在磁場中迥轉(zhuǎn)的銅盤，此發(fā)電機產(chǎn)生了電力。在此之前，所有的電皆由靜電機器和電池所產(chǎn)生，而這二者均無法產(chǎn)生力量。但是，法拉第的發(fā)電機終于改變了一切。
發(fā)電機包括一個能在二個或二個以上的磁場間迅速旋轉(zhuǎn)的電磁鐵，當二個磁場相互交錯，就產(chǎn)生了電，由電線從發(fā)電機中導出。電子工程師依發(fā)電機線繞的方式和磁鐵的安排，而獲得交流電（AC）或直流電（DC），大部分發(fā)電機都是產(chǎn)生交流電，它比直流電更易由傳輸線作長距離的傳送。
學過物理課的人都會記得，英國科學家法拉第于1831 年發(fā)現(xiàn)了電磁感應原理。這一在人類社會發(fā)展過程中起到重要作用的原理是說：“當磁場的磁力線發(fā)生變化時，在其周圍的導線中就會感應產(chǎn)生電流?！狈ɡ谠焚M苦心，通過研究和反復實驗，終于發(fā)現(xiàn)了這一影響的科學原理，而且他確信，利用此原理肯定能制造出可以實際發(fā)電的發(fā)電機。就在法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應原理的第二年，受法拉第發(fā)現(xiàn)的啟示，法國人皮克希應用電磁感應原理制成了初的發(fā)電機。皮克希的發(fā)電機是在靠近可以旋轉(zhuǎn)的U 形磁鐵（通過手輪和齒輪使其旋轉(zhuǎn)）的地方，用兩根鐵芯繞上導線線圈，使其分別對準磁鐵的N 極和S 極，并將線圈導線引出。這樣，搖動手輪使磁鐵旋轉(zhuǎn)時，由于磁力線發(fā)生了變化，結(jié)果在線圈導線中就產(chǎn)生了電流。
由這種發(fā)電機的裝置可以知道，每當磁鐵旋轉(zhuǎn)半圈時，線圈所對應的磁鐵的磁極就改變一次，從而使電流的方向也跟著改變一次。為了改變這種情況，使電流方向保持不變，皮克希想出了一個巧妙的辦法：在磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸上加裝兩片相互隔開成圓筒狀的金屬片，由線圈引出的兩條線頭，經(jīng)彈簧片分別與兩個金屬片相接觸。另外，再用兩根導線與兩個金屬片接觸，以引出電流。這個裝置，就叫做整流子，在后來的發(fā)電機上仍得到應用。整流子為什么能保持電流方向不變呢？這是因為電流從線圈流入整流子，而整流子是和磁鐵一起旋轉(zhuǎn)的。當磁鐵轉(zhuǎn)過半圈，線圈中電流方向倒逆過來，整流子也正好轉(zhuǎn)過半周來而掉轉(zhuǎn)了方向，因而輸出的電流方向始終是不變的。
皮克希發(fā)明的這種發(fā)電機在世界上是，當然也有其不足之處。需要對它進行改進的地方，一是轉(zhuǎn)動磁鐵不如轉(zhuǎn)動線圈更為方便靈活；二是通過整流子可以得到定向的電流，但是電流強弱還是不斷變化的。為改變這種情況，人們采用增加一些磁鐵和線圈數(shù)量，并稍微錯開地將變化的電流一起引出的辦法，使輸出電流的強度變化控制在一定的范圍內(nèi)。從皮克希發(fā)明發(fā)電機后的30 多年間，雖然有所改進，并出現(xiàn)了一些新發(fā)明，但成果不大，始終未能研制出能輸出像電池那樣大的電流，而且可供實用的發(fā)電機。
1867 年，德國發(fā)明家韋納·馮·西門子對發(fā)電機提出了重大改進。他認為，在發(fā)電機上不用磁鐵（即磁鐵），而用電磁鐵，這樣可使磁力增強，產(chǎn)生強大的電流。
西門子用電磁鐵代替磁鐵發(fā)電的原理是，電磁鐵的鐵芯在不通電流時，也還殘存有微弱的磁性。當轉(zhuǎn)動線圈時，利用這一微弱的剩磁發(fā)出電流，再反回給電磁鐵，促使其磁力增強，于是電磁鐵也能產(chǎn)生出強磁性。接著，西門子著手研究電磁鐵式發(fā)電機。很快就制成了這種新型的發(fā)電機，它能產(chǎn)生皮克發(fā)電機所遠不能相比的強大電流。同時，這種發(fā)電機比連接一大堆電池來通電要方便得多，因而它作為實用發(fā)電機被廣泛應用起來。
西門子的新型發(fā)電機問世后不久，意大利物理學家帕其努悌于1865 年發(fā)明了環(huán)狀發(fā)電機電樞。這種電樞是以在鐵環(huán)上繞線圈代替在鐵芯棒上繞制的線圈，從而提高了發(fā)電機的效率。
實際上，帕斯努悌早在1860 年就提出了發(fā)電機電樞的設(shè)想，但未能引起的人們的注意。1865 年，他又在一本雜志上發(fā)表了這一性的見解，仍未得到社會的公認。
到了1869 年，比利時學者古拉姆在法國巴黎研究電學時，看到了帕其努悌發(fā)表的文章，認為這一發(fā)明有其性。于是，他就根據(jù)帕其努悌的設(shè)計方案，兼采納了西門子的電磁鐵式發(fā)電機原理進行研制，于1870 年制成了性能優(yōu)良的發(fā)電機。
在帕其努悌的發(fā)明中，對發(fā)電機的整流子部分進行了重要改進，使發(fā)電機發(fā)出的電流強度變化極小。而采用帕其努悌設(shè)計方案制成的古拉姆式發(fā)電機，其發(fā)出的電流強度變化也很小。這是古拉姆發(fā)電機的優(yōu)良性能的表現(xiàn)之一。
古拉姆發(fā)電機的性能好，所以銷路很廣，他不僅發(fā)了財，而且被人們譽為“發(fā)電機之父”。
有些人看到古拉姆發(fā)明發(fā)電機獲得成功，也想對發(fā)電機進行改進從而制造出更的發(fā)電機。在這些人中，就有德國的西門子公司研究發(fā)電機的工程師阿特涅。他發(fā)明了古拉姆發(fā)電機不同的線圈繞線方式，制成了性能良好的發(fā)電機。
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