電是現代生活中最常見的，也是最必不可少的東西。大家都知道，電是從發電廠發出來的，可是，發電廠又是怎麼發出電的呢？這可能很多人就不知道了。
常見的發電廠類型有火力發電廠、水力發電廠、風力發電廠、核電站等等，而整個發電過程實際就是把各種能量轉換為電能的過程。比如說火力發電站，就是燃燒燃料將其化學能轉換為熱能，然後在加熱鍋爐中的水成蒸汽，推動汽輪機做功，將熱能轉化為機械能，最後通過發電機組將機械能轉化為電能，從而完成整個發電過程。其他的水力、風力、甚至核發電站，工藝流程上也差不多。
在發電廠中，最關鍵的設備就是發電機，它是直接產生電能的設備。學過初中物理的都知道電磁感應定律：放在變化磁通量的導體，都會產生電動勢。如果是閉合導體在變化的磁場中，或者閉合導體在磁場中做切割運動，均會在導體中產生電流。這也就是發電機工作的基本原理。
以火力發電為例，其發電過程如下：使用燃料（如煤）將鍋爐的水燒成水蒸氣（一般是高壓水蒸氣），然後用水蒸氣推動汽輪機轉動。這個是不是很像以前燒煤的火車，只不過蒸汽火車是推動活塞做往復運動，經過機械轉換為圓周運動，從而帶動火車向前跑。而火力發電中汽輪機是與發電機連接的，汽輪機帶著發電機的轉子轉動。
發電機裡面有個定子，由鐵芯、機座、線圈等構成，主要用於產生固定磁場。而發電機中的轉子，主要由轉子繞組、導磁的鐵心以及轉子軸伸、護環、中心環和風扇等組成，在其旋轉的時候，切割定子產生的磁場並產生電動勢。由於電動勢是在轉子上產生，所以需要使用三個滑環引出三相交流電，並配送出去。這種發電方式的發電機叫做轉樞式發電機，是從運動的轉子端產生電能，因此功率不能做得很大，一般在早期發電機或者小型發電機上應用。
目前最常用的發電機工作模式為轉極式，其結構是在定子上安裝三相線圈匝數相等的線圈繞組，而在轉子上安裝磁極和勵磁繞組，利用二個滑環向轉子勵磁繞組通入直流勵磁電流，在轉子上產生恆定磁場。當轉子旋轉時，該磁場也跟著旋轉，旋轉的磁場經過定子的三相對稱繞組，相當於定子的三相繞組切割磁場，因此在定子三相繞組中感應三相對稱電勢，連接閉合迴路後就輸出三相交流電。這種方式由於電能是從固定的定子端產生，沒有運動部件，所以發電功率可以做得很大，目前市面上發電機基本都是使用這種方式。
上面所述就是發電機發電的基本原理和過程，也就是把機械能轉化為電能的過程。各種火力、水力、風力、核能等發電廠，都是通過各種方式，將可以利用的能源轉為可以帶動發電機轉動的機械能。比如說火力和核能，都是使用熱能加熱水，產生水蒸氣推動汽輪機（汽輪發電機）。水力發電機，則是通過將水蓄起來，從高處流下推動水輪機，從而帶動發電機轉子轉動（水輪發電機）。而風力發電機，則是直接利用風力推動風車帶動發電機發電。
當然，發電廠要完成上面這些看似簡單的流程，除了需要製造精良的汽輪機發電機、水輪發電機外，還有相當複雜的配套設備。比如說火力發電，就包括燃燒系統（包括鍋爐、省煤器、磨媒機、排粉機、送風機、引風機及風管等）、汽水系統（主要由各類泵、給水加熱器、凝汽器、管道、水冷壁、冷卻系統等）、電氣系統（汽輪機、發電機、變壓器等）、管網系統、控制系統等組成。因此，雖然看起來發電的原理挺簡單，但是要真正地將電發出來，可不是一個簡單的工程。
一般發電機組的發電電壓是可調的，也有一些小型的發電機出廠就是固定的，在銘牌上一般已經標識好，那麼發電機的初始電壓又是怎麼確定的呢？
根據電磁感應定律可知，一個n匝的線圈，其瞬時電動勢計算公式為：ε =n*ΔΦ/Δt，式中n為線圈匝數，ΔΦ為磁通量變化量 ，Δt為發生變化所用時間，ε 為產生的感應電動勢。從公式可以看出，發電機的電壓和線圈匝數成正比，線圈的匝數越多，發電機發出的電壓也就越高。在發電機出廠的時候，根據所需電壓的大小，已經設置好確定線圈的匝數。
由於發電廠和實際有電終端有很遠的距離，而傳輸電的導線都會存在一定的電阻。由於這些電阻的存在，會消耗一部分電能為熱能，散發到空氣中而浪費掉。根據焦耳定律公式Q=IRt可知，線路產生的熱量和電流大小成平方比關係，電流越大，產生的熱量越大。又根據I=P/U，可知功率一定情況下，電壓越高，電流就會越小。因此為了減少在傳輸途中的損失，電從發電機輸出後，都會經過變壓器進行升壓後再進行輸送，到用電端後再使用變壓器降為所需要的電壓。我國常用的高壓電等級有6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330KV、500KV。
了解了發電的原理後，是不是感覺發電廠也沒有那麼神秘和高大上了，甚至自己都可以動手做一個簡易的發電機。當然，研究而已，現在發電機已經很普遍，隨便買一個也就幾百塊，沒有必要做一個使用，主要想說明一件事情：只要用心去學習、去研究，別人能做到的東西我們也一樣可以做到。