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Elektromotoren und Generatoren, allgemeine Bezeichnung für elektrische Maschinen, mit denen sich elektrische Energie in mechanische Energie bzw. umgekehrt mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln lässt. Ein Generator wandelt mit Hilfe elektromagnetischer Induktion mechanische Energie in elektrische Energie um. Im Gegensatz dazu läuft in einem Elektromotor der umgekehrte Prozess ab.
Der Wirkungsweise von Elektromotoren und Generatoren liegen zwei verwandte physikalische Vorgänge zugrunde. Im Fall des Generators handelt es sich um die elektromagnetische Induktion, die erstmals Michael Faraday 1831 experimentell nachweisen konnte. Wenn ein Leiter durch ein Magnetfeld bewegt wird, induziert (erzeugt) dieser Vorgang eine elektrische Spannung in dem Leiter. Den genau umgekehrten Fall, dass ein elektrischer Strom ein Magnetfeld beeinflusst, konnte André Marie Ampère im Jahr 1820 erstmals beobachten - Ampère untersuchte dabei die Ablenkung einer Magnetnadel durch elektrischen Strom. Befindet sich ein elektrischer Leiter in einem Magnetfeld und wird dieser zusätzlich von einem elektrischen Strom durchflossen, übt das Magnetfeld eine mechanische Kraft auf den Leiter aus.
Eine einfache elektrische Maschine ist beispielsweise der so genannte Scheibendynamo von Faraday. Er besteht im Wesentlichen aus einer Kupferscheibe, die so montiert ist, dass sich ein Teil der Scheibe von Mittelpunkt bis zum Rand zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten befindet. Wenn die Scheibe in Drehung versetzt wird, entsteht durch die Wirkung des Magnetfeldes zwischen dem Mittelpunkt und dem Rand der Scheibe ein elektrischer Strom (siehe Induktion). In diesem Falle arbeitet die Apparatur nach dem Prinzip eines Generators. Auch der umgekehrte Fall ist mit dem Scheibendynamo möglich. Dazu legt man zwischen dem Rand und dem Mittelpunkt der Scheibe eine elektrische Spannung an, wobei sich die Scheibe aufgrund der induzierten Kraft dreht.
Das Magnetfeld eines Dauermagneten reicht nur für den Betrieb eines kleinen Dynamos (siehe Werner von Siemens) oder Motors aus. Deshalb werden für große Maschinen Elektromagneten verwendet. Sowohl Motoren als auch Generatoren bestehen aus zwei grundlegenden Einheiten: zum einen aus dem Elektromagneten mit seinen Spulen und zum anderen aus dem Anker, der die Leiter trägt. Letztere schneiden das Magnetfeld und erzeugen praktisch bei einem Generator den induzierten Strom bzw. bei einem Motor den Antriebsstrom. Der Ankerkern besteht meist aus Weicheisen, um den Leitungsdrähte in Form einer Spule gewickelt sind.
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