匝的矩形线圈绕
轴以角速度
在均匀磁场中转动，线圈面积为
。设
时，磁感应强度
与
轴垂直，且线圈平面的法线方向
与
方向一致，
。当
与
的夹角为
时，对于每匝线圈，通过线圈平面的磁通量为
当线圈绕
轴转动时，夹角
随时间改变，因而
也随时间改变，
匝线圈中产生的感应电动势为
其中
是线圈转动的角速度
，它是一个恒量。而
，所以在任意时刻
，有
，线圈转动时产生的感应电动势为
当线圈平面平行于磁场方向时，
，线圈中的感应电动势最大，用
表示，则
那么
上式表明，在均匀磁场内转动的线圈中产生的感应电动势是随时间作周期性变化的，这种电动势称为交变电动势，其周期为
频率为
在交变电动势的作用下，线圈中的感应电流强度为
这个感应电流方向是交变的，称为交变电流或交流，其位相比交变电动势落后
。这就是交流发电机的原理。