圖8.10是機電型交流發(fā)電機的剖面圖。OP20HP為了圖解說明其基本工作，圖8.11顯示了最簡化的由永磁場中的單匝線圈組成的交流發(fā)電機。注意線圈的每一端連接到稱作集電環(huán)( slip ring)的分開的固體導(dǎo)電環(huán)。機械驅(qū)動如電動機使得與線圈相連的軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)時，集電環(huán)也跟著旋轉(zhuǎn)，并且與電刷相摩擦，電刷將導(dǎo)線連接到外部負載。將這個發(fā)電機與圖7. 36中的直流發(fā)電機相比較，并且注意集電環(huán)和電刷放置位置的不同。

             
    圖8. 10機電交流發(fā)電機的剖視圖    圖8.11  交流發(fā)電機的基本工作
    正如第7章所學(xué)習(xí)的，當(dāng)導(dǎo)體穿過磁場移動時，會感應(yīng)出電壓。圖8. 12說明當(dāng)單匝線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)時，正弦波電壓是如何通過基本的交流發(fā)電機產(chǎn)生出來的。示波器用來顯示電壓波形。
    (a)第一個丟周期（正半周）
    (b)第二個古周期（正半周）
    (c)第三個丟周期（負半周）    (d)第四個毒周期（負半周）
    圖8.12線圈旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生出一個周期的電壓

           
    開始，圖8. 12(a)顯示了線圈旋轉(zhuǎn)了1/4圈。線圈從瞬時水平位置到瞬時垂直位置。在瞬時水平位置感應(yīng)電壓為O，而在瞬時垂直位置，感應(yīng)電壓最大。在水平位置，線圈瞬時與磁鐵的北極(N)和甫極(S)之間的磁力線平行運動，因此磁力線沒有被切割，因而電壓為0。當(dāng)線圈通過第一個1／4周旋轉(zhuǎn)時，以增加的速度切割磁力線，直到瞬時運動到與磁力線垂直的垂直位置，并且以最大的速度切割磁力線。因此，感應(yīng)電壓在這1／4周從0增加到峰值，如圖8.12(a)所示。這一部分的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生出正弦波的第一個1／4周期，同時電壓從0開始建立，到達正的最大值。
    圖8. 12(b)顯示線圈完成了第一個半圈的旋轉(zhuǎn)。在這一部分旋轉(zhuǎn)中，電壓從最大值減小到0。
    在第二個半圈的旋轉(zhuǎn)中，如圖8.12(c)、圖8.12(d)所示，線圈以相反的方向切割磁力線，產(chǎn)生的電壓與第一個半周產(chǎn)生的電壓極性相反。在線圈完成一個完整的一周旋轉(zhuǎn)之后，一個完整的正弦波電壓就產(chǎn)生了。當(dāng)線圈繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，就產(chǎn)生了正弦波的重復(fù)周期。