يعتمد مبدأ عمل المولد الكهربائي على ظاهرة تُعرف باسم

الاستقراء الكهرومغناطيسي

. والتي اكتشفها العالم مايكل فاراداي. باختصار، ينتج المولد الكهربائي تيارًا كهربائيًا عن طريق تحريك موصل كهربائي داخل مجال مغناطيسي، أو بتحريك مجال مغناطيسي حول موصل كهربائي ساكن.

هناك عدة خطوات رئيسية في آلية عمل المولد الكهربائي :

1-المجال المغناطيسي: يحتوي المولد على مغناطيس قوي (أو مجموعة من المغناطيسات) يُنشئ مجالًا مغناطيسيًا قويًا. هذا المجال هو الأساس لإنتاج الكهرباء.

2-الملف الدوار (الروتور): يوجد ملف من الأسلاك النحاسية (أو مادة موصلة أخرى) يُسمى الملف الدوار أو الروتور. يُحرك هذا الملف داخل المجال المغناطيسي عن طريق دوران عمود ميكانيكي. يمكن توليد هذا الدوران بطرق مختلفة، مثل:
* توربينات بخارية (في محطات الطاقة الحرارية).
* توربينات مائية (في محطات الطاقة الكهرومائية).
* توربينات رياح (في محطات الطاقة الريحية).
* محركات احتراق داخلي (في المولدات الصغيرة).

3-الاستقراء الكهرومغناطيسي: عندما يدور الملف الدوار داخل المجال المغناطيسي، تتغير باستمرار كمية خطوط المجال المغناطيسي التي تمر عبر الملف. هذا التغير في التدفق المغناطيسي يُحدث قوة دافعة كهربائية (EMF) في الملف، وفقًا لقانون فاراداي للاستقراء الكهرومغناطيسي. وتعرف هذه القوة بأنها جهد كهربائي.

4-التيار الكهربائي: إذا تم توصيل طرفي الملف بدائرة مغلقة، ستبدأ الإلكترونات في التحرك عبر الأسلاك، مكونة تيارًا كهربائيًا. اتجاه التيار يتغير بشكل دوري مع دوران الملف، مما ينتج تيارًا متردد (AC).

5-الحلقة المنزلقة (commutator) (للمولدات التي تنتج تيارًا مستمرًا DC): في المولدات التي تنتج تيارًا مستمرًا، تُستخدم حلقة منزلقة أو كوميوتاتور لتحويل التيار المتردد الناتج إلى تيار مستمر. تتكون الحلقة المنزلقة من قطع معدنية متصلة بالملف الدوار وتتصل بفرش كهربائية ثابتة تنقل التيار إلى الدائرة الخارجية.

باختصار، يحول المولد الكهربائي الطاقة الميكانيكية (الطاقة الحركية للدوران) إلى طاقة كهربائية باستخدام مبدأ الاستقراء الكهرومغناطيسي. ويتم ذلك عن طريق تحريك موصل داخل مجال مغناطيسي، مما يُحدث تيارًا كهربائيًا.