當導體在磁場中運動時，會產生感應電動勢，運動導體之內部電茖承受之作用力，其方向依右手螺旋定則，即螺旋由v向b時螺旋進行之方向為f之方向，式中q表正電荷之電荷之電量，v表導體之移動速度，
b表磁通密度，θ表v與b間之夾角。
此作用力將使自由電荷沿導體運動，並於電路中產生電動勢。
f、v及b三者間之方向關係，亦可用弗萊明右手定則求之。將姆指、食指與中指伸直，彼此互相垂直。拇指表示導體運動方向，食指表示磁通之方向，中指表正電荷之移動方向，亦即電流方向為感應電位升高方向。「食磁、中電、拇運」之關係，同於左手定則，因右手定則常用以決定發電機之電勢極性或電流方向，故以右手發電記之。
由於法拉第感應定律知感應電動勢之大小與穿過電路之磁通量時變率成正比，或與導體切割之速率成正比。
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電壓可用各種方法產生，就目的而言，以電磁感應方式所產生的電動勢較為重要，茲說明電機之各種定理如下：
(1)法拉第感應定律
既知電流會產生磁場，1831年法拉第(Faraday)發現磁鐵對其附近之固nez 電路會產生感應電流，他發現在靜止磁鐵附近之電路無電流產生，當磁鐵趨近或離開電路之瞬間，電路中有電流產生。
法拉第以實驗指出只要有經過電路之磁通變動，則於電路中產生感應電動勢；感應電動之大小與磁通之時變率成正比，此為法拉第感應定律(Farday’s law of induction)。1834年冷次(Lenz)從事無數電磁感應之實驗，歸納得下列之結論：在所有電磁感應中，其感應電勢恒有一方向，感應產生之電流與促使產生此感應之效應相反，此結論為冷次定律(Lenz’s law)。以條形磁鐵插入線圈，則線圈中之磁通將增加，於是根據冷次定律知必於線圈中感應電動勢，使感應電流所產生之磁通以反對因磁鐵插入線圈所增加之磁通量；因此感應磁通之方向必由左向右。若將磁鐵由線圈中抽出 則線圈中之磁通將減小，為反對此磁通之減小，感應磁必由右向左。吾人亦發現不論插入或抽出磁鐵，當磁鐵之運動停止時，感應電流隨即消失，同時若慎予量度，可測出感電動勢或感應電流之值，依線圈之匝數與線圈相繫之磁通之時變率而變。
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感應電壓調整器，實際是一種旋轉電機，其用途是將其轉入電壓作調整後輸出，一感應電壓調整器之輸出電壓，可為輸入電壓的一倍或兩倍的任一倍數，適用於電路中調整電壓及試驗室中供所需電壓之電源。
感應電壓調整器之定部電壓與轉部電壓相加而得輸出電壓，於定部電壓與轉部電壓同相時，輸出電壓為定部電壓與轉部電壓之和，在定部電壓與轉部電有180度電工度時，輸出電壓為定部電壓與轉部電壓之差，在定部電壓與轉部電壓間有0度至180度間之其他相角時，輸出電壓為定部電壓與轉部電壓在此相角時之相量和，轉部轉動，定部電壓與轉部電壓發生變化，輸出電壓亦隨著變化。
上為其構造一次、二次繞組分佈式，如普通感應電動機，定轉部可相對轉位置，如改變耦合係數，一次繞組P並接於線路上，二次繞組S串接於線路上，若將二次繞組旋轉使與P繞組之相對位置發生變化，則將使感應電壓變化
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變壓器在單獨使用時，其極性並不需要考慮，但如變壓器需要並聯運用，或內部相連接以供應三相電力時，則極性之認明及連接方法十分重要，絕對不許錯誤，否則將引起極大之短路電流或迴路電流而燒毀變壓器。因此對於變壓器之極標示方法，各國對製造廠商均有嚴格性之規定，俾使用者方便。美國之標準極性符號，係以H1、H2表示高壓接線端，X1、X2表示低壓接線端，而日本是以U、V、W及u、v、w等表示高低壓接線端。
原線圈任何一端之極性由外加電壓決定，而且每半週即改極性，至於其它副線圈端鈕之瞬時極性，則由磁通之方向加以決定。原線圈端a連接於電源之正端，由楞次定律可知，為了反對原圈所生的磁通，副線圈電流必須由D端進入，而由C端流出；此電流當然是由副線圈的感應電勢所產生的，因此C端為正，由此可知A端與C端具有相同的極性，而B端與D亦有相同極性。一般而言，H1及X1為同極性，H2與X2亦為同極性。即電流自H1流入高壓線圈時，低壓線圈之電流恰好由X1流出，變壓器之各接線端如註有極性符號，即可作為接線之標準，但是若極性符號脫落，則在連接之前，必須先作極性試驗。
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變壓器因電流流過線圈所產生的銅損、鐵損、使變壓器溫度上升，絕緣物因溫度上升容易影響其壽命，欲維持變壓器之正常使用，減少危險及故障之發生，須使變壓器之溫度維持一定之範圍內。
發熱及絕緣散熱傳導有一定限度，為促進散熱效應，一般有下列幾種散熱方法。
(1)自冷式(Natural cooling type)：使用自冷式之變壓器均為小型變壓器，藉空氣對流以發散熱量 而線圈表面塗一層防溼漆，避免絕緣受到潮溼變壞。
(2)風冷式(Air-Cooldewith-Fan Transformers)：中型以上的變壓器常在適當位置裝設風扇，以增強空氣循環，去除熱量，但是此方式易沾有灰塵或汙垢，一般應用不廣。
(3)浸油自冷式(Oil-immersed Self-cooling Transformers)：此方式大多用於配電變壓器，其外殼封閉，盛滿油質，藉油的對流使鐵心或線圈中所產生的熱量傳至外殼，然後散失在空氣裡。變壓器表面常常設計呈波浪形式，以增加散熱面積。變壓器各接線端子，分別以瓷套管引至殼外，同時嚴密地封閉住套管的引出處。而變壓器除了可以散熱與絕緣之外，尚可消滅電弧，因此，時日一久，難免變質，必須在其底部開一油閥，以備日後換油之用。
(4)浸油水管式(Oil-immersed Water-tubes-Cooling Transformers)：浸油式變壓器中裝有盤旋型鋼管，則冷水可以循環流經其中，此種方式的絕緣、散熱效果皆頗佳，須時常檢查水管是否有漏洞。
(5)抽油水冷式(Forced Oil Transformers)：將變壓器室整個裝於循環系統中，則循環油經過盤旋於水中的冷卻管，由於油管內之壓力較水池內之壓力大，所以，油管若有漏洞，水亦不致因此浸入油內而影響絕緣作用，故此法即為上式之改良，而其效果亦如上一方式。唯此二式所需成本皆較高。
(6)浸油油管式(Oil-immersed oil-tubes Transformers)：若大型變壓器使用浸油自冷方式，不能及時散熱時，可在變壓室之外壁，裝置若干直立油管，一方面增加散熱面積，另一方面，這些直立油管上下兩端皆與變壓器室相通。則油吸收熱量之後，密度降低，從油管的上部進入管中，在下降途中，將熱量散失於空氣裡，而冷卻的油再從油管的下部進入變壓器室中。
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三相電力之輸送，可將三具容量相同之單相變壓器連接使用，但通常均使用一單獨的三相變壓器加以工作，使用一三相變壓器最顯明之優點是祇需要使用三個昂貴的高壓接線頭，而三具單相變壓器則需要六個，當然三相變壓器尚有其它之優點。
三個內鐵式變壓器放置在一起，而有一公共磁路。若三個變壓器之線匝數、阻抗等皆相等，則當外加一平衡之三相電源時，可在鐵心中產生相位差為一百二十度的三個磁通(最大值相等)。三個鐵心之公共「柱」中三個磁通相加，淨磁通為零，故公共「柱」常可取消而節省鐵心材料，同時可縮小變壓器之體積。但是實際上多相變壓器不用公共柱是不實用的。
三個線圈軸均在同一平面上，而線圈所產的磁通與線圈所產生者稍有不同，故磁電路稍有不平行，但在沒有超載的情形下，情況不會很嚴重。
三相外鐵式變壓相互堆積而成的多相變壓器，三線圈環繞之方向均同，在相鄰兩相間公用鐵心部份之磁通等於兩相磁通之差，因而相磁通相差120電工度，若鐵心中全部磁通密度維持相同，則公共鐵心部份，可使用較少之材料。
就以輸出相同之KVA容量而言，一具三相變壓器比三具單相變壓器聯合運用之成本低，重量亦較輕，佔地少，並且效率高，與外線路相接之高壓接頭亦可減少，但是，三相變壓器亦有其缺點，它比單相變壓器大而且重，因此在處理、搬運及運用時之安裝問題單相為困難，又若變壓器中損壞任何一組之線圈，則整個變壓器必須重新修理，在單相變壓器中，祇須將損壞之一具變壓器移開即可，因此修理及人員單位可以減少。
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自耦變壓器是只有一個導電線圈。只有一個或兩個或多個線圈互作串聯而成。可變的自耦變壓器，它有固定點，在線圈的極端以下，故當可動接點滑過固定點再向上時，電壓將升高。可變耦自變壓器，它的線圈為環狀，其每匝線圈的頂部，被製成為曝露在外，因為碳刷可以光滑運行於線圈面上。當臂作順時針旋轉則可得由零到輸入電壓間之任意電壓，若其線圈亦可高於輸入電壓。為求醒目而在圖中畫的線圈的匝與匝間的距離很大，實際上自耦變壓器線圈的匝間擠的很緊，一般自耦變壓器，和普通變壓器一樣，都可作兩個應用，這是說，兩端鈕可作輸入端鈕，反之亦可，電壓及電流應不超過定值。
自耦變壓之利益及用途，其主要利益為同樣體形的變壓器作自耦變壓器比作普通變壓器運用能有更大的輸出，加裝一可動接點或可動，其更進一步的利益是可以對交流電作高效率廣範圍的均勻控制。
其用途很多，最明顯最簡單的是用作電壓控制。可以用人工控制，也可以用適當的回授電路電動機作自動控制。一側的阻抗固定，可使另一側供給各種不同的阻抗。
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