電生磁與磁生電原理
我國人民在公元前四世紀就發現了磁石，古時人們叫它為「慈石」。戰國末期有人發現磁石有指南北方向的作用，指向南方的一端叫做南極，指向北方的一端叫做北極，它們同性極相斥、異性極相吸。後來有人把天然磁石磨製成勺子形狀，放在銅盤裡能指明南北方向，叫做「司南」，這是世界上最早的指南工具。十一世紀中期，北宋學者沈括發明了用人造磁針製成的指南針，成為我國古代科學技術的「四大發明」之一，不久，海船上廣泛使用指南針。1180年左右，我國的指南針通過阿拉伯人傳入歐洲，很快普及到歐亞兩大洲。到公元十八世紀，歐亞的科學家們對磁學的研究也有了相當水平。但是，那時誰也不知道磁與電有什麼關係。
1820年，丹麥科學家奧斯特在進行電學講課時，偶然發現了一個有趣的現象：一條導線通電時，導線附近的指南針會轉動，好像有個看不見的手指在撥動它一樣。他想電與磁之間一定有著密切的關係。第二年，法國的物理學家安培又發現，磁鐵附近的導線通電時會向一定方向移動，更說明了電與磁之間有相互的作用力。他們都證明，通電的導線周圍也和磁石一樣有磁場，也就是說：電能生磁。
幾年後，有人把導線繞在鐵棒上，通電後，鐵棒變成了磁鐵，叫做「電磁鐵」，它能吸起比自已重好幾倍的大鐵塊。不久，又有人利用電生磁的原理，製成了測量電壓、電流強度的儀表，叫做電壓表、電流表。美國科學家亨利在1831年製造出一個能吸起一噸重鐵塊的電磁鐵。不久，他發明了電報，為遠距離通訊開闢了道路。他發明的電動機雖然只能擺動，不能轉動，卻證明了電能可以轉化成機械能，成為現代電動機的鼻祖。電生磁的現象，引起了英國一位訂書工人出身的科學家法拉第的深思。
他想：電能夠生磁，反過來，磁能不能生電呢？為了尋求這個答案，他花了十年時間，進行了大量的試驗。法拉第把銅線繞在磁鐵上，銅線的兩端接在電流表上，觀察電流表，表的指針不動；他換上一個更大的磁鐵，電流表還是不動；他再換上一個更靈敏的電流表，表的指針也還是不動。他又把銅線做成空心的線圈，線圈的兩端接上電流表，線圈中放一條鐵棒，表的指針仍然不動，這都說明沒有生電的現象。1831年，法拉第用線在一個鐵環上繞了兩個互不接觸的線圈，一個線圈的兩端接到電池上，另一個線圈的兩端接到電流表上。
他意外地發現，當給第一個線圈剛通電的一剎那，奇蹟出現了，那第二個線圈的電流表指針竟然擺動了；斷開電流的一剎那，電流表的指針又擺動了，不過擺動的方向與通電時相反。他想，第一個線圈剛通電時鐵環有一個變成磁鐵的過程，相當於向第二個線圈中插進一塊磁鐵；斷開電流時，鐵環的磁性消失，相當於從第二個線圈中抽出一塊磁鐵，也就是說，磁鐵在線圈中進進出出的運動，會使線圈中產生電流。為了證明這個設想，他用一塊永久磁鐵在一個空心線圈中一進一出地運動，線圈中果然產多多了電流。這叫做電磁感應現象。
法拉第這一發現證明了機械能可以轉化成電能，為大規模生產電能開廣闊的道路。當年，法拉第利用磁感應生電的原理，創造出世界上第一合發電機。不久，有人造出了用動力帶動的發電機。現代大型發電機也是根據這個原理製成的。法拉第的發現雖然在科學上和實用上都具有重大意義，但在當時卻不能說明磁感應生電的根本道理。現在我們已經知道，在磁鐵的兩極之間有許多磁力線，當磁鐵在線圈中運動時，磁力線切割線圈（或說線圈切割磁力線），磁力線會迫使導體中的自由電子向一端聚集，使這一端帶負電，導體的另一端因缺少電子而帶正電，兩端形成電壓，用導線連接這兩端時，自由電子在電壓的作用下開始流動，形成電流。這就是磁感應生電的原理。