Умовою генерації постійного струму в провіднику є джерело постійної напруги. Різниця потенціалів підтримується на полюсах джерела. У джерелах напруги різні форми енергії перетворюються в електрику. Залежно від виду енергії, перетвореної в електричну, ми розрізняємо електродинамічні, термоелектричні, механічні, електрохімічні, фотоелектричні, ядерні та інші джерела.
2. Фотоелектричне джерело
У цьому джерелі напруга створюється взаємодією світла з електронами в металах або напівпровідниках. Прикладом може служити фотоелемент. У фотоелементі світлова енергія перетворюється безпосередньо в електричну. Умовою формування фотоелектричної напруги є наявність у матеріалі електричного поля до його освітлення. Потрапляючи на катод, випромінювання вивільняє електрони, які притягуються до анода, і по ланцюгу проходить фотоелектричний струм. Фотоелемент розташований напр. у вимірювачах експозиції кінокамер або деяких фотоапаратів.
3. Термоелектричне джерело
Оскільки електричні потенціали всередині і на поверхні металів по відношенню до їх оточення залежать від температури, вони можуть бути утворені в ланцюг, в якому результуюча різниця потенціалів не буде дорівнювати нулю. Для цього необхідно, щоб принаймні дві точки контакту підтримувались при нерівних температурах Отримана напруга називається термоелектричною напругою і ланцюгом термопари (термоелемент).
Термопара - це пристрій, що складається з двох металевих або напівпровідникових речовин, підібраних таким чином, щоб у ланцюзі генерувалася максимально можлива термоелектрична напруга. Термопара - це пряме перетворення теплової енергії в електричну. Металеві термопари в основному використовуються у вимірювальних та контрольних технологіях вимірювання температур. Напівпровідникові термопари, відп. термоелементи.
4. Механічне джерело - генератор Ван де Граафа
Він складається з порожнистого металевого корпусу, зазвичай кулі, в який за допомогою закритої конвеєрної стрічки, виготовленої з високоякісного діелектрика, вводиться електричний заряд, напр. шовк або спеціальна гума. У великих генераторах заряд подається на ремінь від допоміжного високовольтного випрямляча, у малих генераторах він виробляється тертям ременя. При проектуванні генератора необхідно дотримуватися принципів високовольтних технологій. Великі генератори зазвичай монтуються в окремому залі, мають висоту близько 10 метрів і діаметр кулі від 1,5 до 5 метрів. На практиці вони значною мірою були витіснені каскадними генераторами, в яких висока постійна напруга отримується шляхом направлення змінної напруги в т.зв. множники напруги.
5. Електродинамічне джерело
Генератори, що виробляють змінний струм, називаються генераторами змінного струму та динамо-генераторами постійного струму. Вони перетворюють механічну енергію обертального руху в електричну. Їх робота заснована на електромагнітній індукції.
Турбогенератори, дизель-генератори, генератори двигунів тощо розпізнаються відповідно до типу приводу генераторів електричного струму.
Генератор складається з нерухомої частини - статора та рухомого - ротора. Ротор являє собою електромагніт, що встановлюється з можливістю обертання. Він має два кільця, які подають на магніт постійний струм збудження. Статор виготовлений з м'якої сталі і складається із взаємоізольованих листів для запобігання вихрових струмів. Нерухомі котушки розташовані на статорі. Магнітне поле, створюване ротором, також обертається, індукуючи, таким чином, змінну електрорушійну напругу в котушках статора. Такий генератор змінного струму називають синхронним генератором змінного струму, і частота виробленого ним електричного струму пропорційна швидкості обертання ротора. З асинхронним індуктивним генератором частота генерованого електричного струму не пропорційна швидкості обертання ротора. Залежно від способу підключення обмотки статора розпізнається однофазний або багатофазний генератор. На електростанціях виробляється лише трифазний струм. Трифазний генератор змінного струму має той самий ротор, що і однофазний генератор, але в статорі він має окрему котушку для кожної фази.
Динамо також має нерухомий статор та рухомий ротор. Обмотки електромагнітів розташовані на статорі. Магніт в статорі динамо повинен збуджуватися електричним струмом. При живленні від зовнішнього джерела, напр. про акумулятор ми говоримо про динамо із зовнішнім збудженням, коли він подається струмом від самого динамо, ми говоримо про динамо з його власним збудженням. Керуючі резистори послідовно з обмоткою можна використовувати для зміни збудження і, отже, вихідної напруги динамо. Як зазначають В. Сіменс та Ч. Пшеничний камінь, динамо здатні самозбуджуватися залишковим магнетизмом магнітопроводу.
В електромагніти вводиться постійний струм, який створює постійне магнітне поле, в якому обертається ротор.
На роторі є обмотки, в яких при обертанні в магнітному полі постійного струму індукуються змінні напруги. Кінці обмотки ротора з'єднані з обрізаним провідним циліндром - комутатором, який оснащений щітковими контактами. Індукована змінна напруга механічно випрямляється комутатором, а слабко пульсуюча постійна напруга береться з колекторних контактів. Залежно від того, як обмотки електромагнітів підключені до схеми, динамо розпізнається як послідовне, похідне та змішане (складене).
Серійні динамо-системи використовуються рідко, оскільки їх напруга на висновках сильно залежить від споживаного струму. Зі збільшенням інтенсивності струму, що подається зовнішньою лінією, потік магнітної індукції в електромагнітному контурі спочатку збільшується пропорційно. Напруга на клем стабілізується лише тоді, коли приймаються великі струми, коли серцевина електромагніту вже магнітно насичена.
Обмотка соленоїда соленоїда з'єднана з клемами паралельно зовнішній лінії і утворена великою кількістю витків тонкого дроту. Тому сила струму в них, особливо коли електричний опір ротора невеликий, слабко залежить від інтенсивності струму, що подається зовнішньою лінією. Отже, потік магнітної індукції в електромагнітному контурі, а отже і кінцева напруга динамо, також незначно залежить від інтенсивності струму, що втягується.
Стабілізовані клемні напруги забезпечують змішане динамо. Їх електромагніти мають дві обмотки, одна з яких з'єднана паралельно зовнішній лінії, а інша послідовно.