オルタネータの動作原理は非常に単純です。 ちょうど直流発電機の基本原理と同じです。 また、導体と磁場の間に相対運動があると磁場内の導体に電流が誘導されるという電磁誘導のファラデーの法則に依存します。
オルタネータの働きを理解するために、上に示すように2つの対極磁極の間に置かれた単一の長方形のターンについて考えてみましょう。 90度回転したところで、ループの側面ABまたは導体ABがS極の前に、導体CDがN極の前に来るとします。 この位置では、導体ABの接線方向の運動は、ちょうどN極からS極への磁束線に直角になります。 したがって、導体ABによる磁束の切断率はここで最大となり、その分、導体ABに誘導電流が発生し、その方向はフレミングの右手の法則によって決定することができる。 同時に、導体CDはN極になり、ここでもフレミング右手の法則を適用すると、誘導電流の方向がわかり、CからDになります。 ターンABCDが水平位置から垂直位置に来る間、磁束線と導体の運動方向の間の角度は90oから0oに減少し、その結果ターンの誘導電流はその最大値からゼロに減少します。
さらに時計回りに90o回転すると、ターンは再び水平になり、ここで導体ABはN極、CDはS極になり、ここで再びフレミング右手の法則を適用すると、導体ABの誘導電流はB点からA点に、導体CDの誘導電流はDからCになることが分かります。
この位置で、曲がり角は垂直から水平になるので、導体の電流はゼロから最大値になる。 つまり、ここでは示していないが、ループが閉じていれば、B点からA点、A点からD点、D点からC点、C点からB点へと電流が循環していることになる。 つまり、A→B→C→D→Aというように電流が循環していた前回の水平位置とは逆になっている。
さらにターンが垂直位置まで進む間に、電流は再びゼロになる。 したがって、ターンが回転し続ければ、電流は絶えずその方向を変えることになる。 ターンが一回転するごとに、電流は徐々に最大値に達し、ゼロになり、再び最大値に達するが、反対方向に進み、再びゼロになる。 このように、電流は360度回転する間に正弦波1サイクルを完了する。 以上、磁界の中でターンを回転させると交流電流が発生することを見てきました。 1591>
ここで、各スリップリングに固定ブラシを1つずつ配置します。 この2つのブラシに外部負荷の2つの端子を接続すると、負荷に交流が発生します。
オルタネータの基本原理を理解したところで、次は実用的なオルタネータの基本的な動作原理について見ていきましょう。 オルタネーターの基本動作原理の説明の中で、磁場は静止しており、導体（電機子）は回転していると考えてきました。 しかし、実際のオルタネータの構造では、電機子導体は静止しており、その間を界磁マグネットが回転しているのが一般的です。 オルタネータや同期発電機のロータは、シャフトやタービンブレードと機械的に結合しており、何らかの機械的な力で同期速度Nsで回転させることにより、ステータに収容された静止電機子導体の磁束が切断されます。
この磁束切断の直接的な結果として、電機子導体には誘導起電力が発生し、電流が流れ始めますが、各巻線は下図のように120度ずれて配置されているため、120度のタイムラグで最初の半サイクルは一方向に、次の半サイクルは他方向に流れています。 この現象により、オルタネータから三相の電力が流れ出し、それが配電所に送られ、家庭用や産業用に利用されています。