我們生活在電氣化時(shí)代。但是電能是如何得到的？一般說來，電能是從其他能量如熱能、水的動(dòng)能、原子能等轉(zhuǎn)換成電能的，即先將這些能量通過熱機(jī)或水力機(jī)轉(zhuǎn)換為機(jī)械(動(dòng))能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。這種將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)械稱為發(fā)電機(jī)。為了減少電能在長途傳送途中的損失，必須將電能的電壓提高、電流減小，這就需要把電壓升高的升壓變壓器，或稱高壓變壓器。當(dāng)電能經(jīng)高壓輸送到使用地后，為了使用方便和用電安全，又必須把高壓電的電壓降低。這就需要把電壓降低的降壓變壓器，或稱低壓變壓器。不論升壓變壓器或降壓變壓器都離不開磁的應(yīng)用。在電能應(yīng)用中，很多是應(yīng)用于動(dòng)力機(jī)械，這就是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械(動(dòng))能。將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)能的機(jī)械稱為電動(dòng)機(jī)。
發(fā)電機(jī)是由磁鐵系統(tǒng)、在磁性材料上繞有電流線圈的電樞和使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械構(gòu)成的。發(fā)電機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械使電樞旋轉(zhuǎn)，電樞上的線圈在磁鐵系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場中旋轉(zhuǎn)，切割磁場的磁力線時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)作用原理，便會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，在這電流線圈為通路時(shí)便會(huì)產(chǎn)生電流。這樣發(fā)電機(jī)便開始發(fā)電了，圖1(a)便是發(fā)電機(jī)的工作原理圖。
圖1 發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)作用原理示意圖
電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造是同發(fā)電機(jī)的構(gòu)造相似的，也是由磁鐵系統(tǒng)、在磁性材料上繞有電流線圈的電樞和使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械構(gòu)成。但電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，是從外部電源在電樞的電流線圈中通過電流，根據(jù)電動(dòng)機(jī)作用原理，電樞便會(huì)受磁場作用而轉(zhuǎn)動(dòng)。圖1(b)便是電動(dòng)機(jī)的作用原理示意圖。
變壓器的構(gòu)造是在磁性材料制成的磁芯上繞上兩組通電流的線圈，稱為繞組，其中一組是輸入電流，稱為輸入繞組或稱初級繞組；另一組是輸出電流，稱為輸出繞組或稱次級繞組。輸入電壓和電流通過電磁感應(yīng)使變壓器磁芯磁化，磁化的變壓器磁芯又通過電磁感應(yīng)使次級繞組產(chǎn)生輸出電壓和電流。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，輸入電壓與輸出電壓之比同輸入繞組匝數(shù)與輸出繞組匝數(shù)成正比，而輸入電流與輸出電流之比則同輸入繞組匝數(shù)與輸出繞組匝數(shù)成反比。
從發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理都可以看出：磁的使用都是十分重要和不可缺少的。但同時(shí)也應(yīng)特別注意，磁的作用只是在發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器的能量變換和轉(zhuǎn)移中起著重要的作用，它并沒有產(chǎn)生能量。