FHSST 物理/磁鐵和電磁學/電磁感應
雖然奧斯特對電磁學的驚人發現為電力更實用的應用鋪平了道路，但正是邁克爾·法拉第為我們提供了電力生成的鑰匙：電磁感應。法拉第發現，如果一根導線暴露在垂直於它的磁場通量中，並且磁場通量強度發生變化，那麼導線上就會產生電壓。
在導線或線圈附近移動永久磁鐵是創造變化強度磁場的一種簡單方法。記住：磁場必須垂直於導線增加或減少強度（以便磁力線“穿過”導體），否則不會感應出電壓。
法拉第能夠用數學關係式將磁場通量變化率與感應電壓聯絡起來（注意，電壓使用小寫字母“e”。這指的是瞬時電壓，即特定時間點的電壓，而不是穩定不變的電壓）。
| 其中: |
| e = （瞬時）感應電壓，單位伏特 |
| N = 線圈匝數（直線導線 = 1）（注意，公式中應該有 -N）。 |
| = 磁通量，單位韋伯 |
| t = 時間，單位秒 |
“d”項是標準的微積分符號，表示通量隨時間的變化率。“N”代表線圈匝數（假設導線被彎成線圈形狀，以達到最大的電磁效率）。
這種現象在發電機製造中得到了明顯的實際應用，發電機利用機械功率使磁場穿過線圈，從而產生電壓。然而，這絕不是該原理的唯一實際應用。
如果我們回憶起載流導線產生的磁場總是垂直於該導線，並且該磁場的磁通量強度隨流過它的電流的大小而變化，我們就可以看到，一根導線僅僅由於流過它的電流的變化，就能夠在其自身長度上感應出電壓。這種效應被稱為自感：導線中電流變化產生的變化磁場在該導線的長度上感應出電壓。如果透過將導線彎成線圈的形狀，以及/或者將該線圈纏繞在高磁導率材料上，來增強磁場通量，那麼自感電壓的效果會更加明顯。一種專門利用這種效應的裝置被稱為電感器，我們將在下一章中詳細討論。
一種專門設計用於在兩個或多個線圈之間產生互感效應的裝置被稱為變壓器。
由於磁感應電壓只在磁場通量相對於導線發生變化時才會發生，因此兩個線圈之間的互感只能在交流（變化 - AC）電壓下發生，而不能在直流（穩定 - DC）電壓下發生。互感在直流系統中的唯一應用是在某些情況下可以切換線圈的電源開閉（從而產生脈衝直流電壓），感應電壓在每個脈衝處達到峰值。
變壓器的一個非常有用的特性是能夠根據一個簡單的比率改變電壓和電流的水平，該比率由輸入線圈和輸出線圈的匝數比決定。如果變壓器的通電線圈通以交流電壓，則在無電線圈中感應出的交流電壓量將等於輸入電壓乘以輸出線圈匝數與輸入線圈匝數的比值。相反，輸出線圈繞組的電流與輸入線圈繞組的電流之比將遵循相反的比率：如果電壓從輸入線圈增加到輸出線圈，那麼電流將按相同的比例降低。變壓器的這種作用類似於機械齒輪、皮帶輪或鏈輪的比率。
一種設計為輸出電壓高於輸入線圈電壓的變壓器被稱為“升壓”變壓器，而一種設計為輸出電壓低於輸入線圈電壓的變壓器被稱為“降壓”變壓器，這是指電壓轉換過程。當然，流過每個線圈的電流遵循完全相反的比例。