V energetice se pro průmyslovou výrobu, rozvod a využití elektrické energie používají různé druhy elektrických strojů = generátory, transformátory a elektromotory.

V generátorech střídavého napětí - v alternátorech - vzniká elektromagnetickou indukcí střídavé eletromotorické napětí v cívkách navinutých na feromagnetickém jádru. Magnetický indukční tok se každém závitu cívky harmonicky mění podle vztahu

= BS cos t.

Na závitu se indukuje v závislosti na čase napětí u:

u = U_mcos (t - 0,5) = U_m sin t.

Maximální hodnota napětí indukovaného na cívce s N závity je

U_m = NBS.

Alternátory jsou elektrické stroje, v nichž se popsaný jev využívá k přeměně mechanické energie na elektrickou.

Trojfázový alternátor je elektrický stroj skládající se ze statoru, který obsahuje soustaavu cívku, a z rotoru, kterým může být otáčející se magnet. Cívky jsou prostorově uspořádány tak, aby vznikala soustava tří indukovaných střídavých elektromotorických napětí u₁, u₂, u₃ s navzájem stejně velkými amplitudami U_m. Každé z těchto napětí se liší od předešlého o ázový rozdíl 2.3 ^-1:

u₁ = U_msin t,

u₂ = U_msin (t - 2.3 ^-1),

u₃ = U_msin (t - 4.3 ^-1) = U_msin (t + 2.3 ^-1).

V každém časovém okamžiku t je součet okamžitých hodnot těchto napětí rovných nule:

Podle spojení soustavy cívek a vodičů rozvodu rozlišujeme dva druhy spojení: a) spojení do hvězdy, b) spojení do trojúhelníku.

a) Spojení do hvězdy

Jsou-li všechny fáze stejně (souměrně) zatíženy, pak proudy procházející fázovými vodiči L₁, L₂, L₃ jsou navzájem stejné a nulovým vodičem N proud neprochází.

Mezi sdruženým a fázovým napětím platí vztah

U_Z = 3U_t.

Ve spotřebitelské rozvodné síti mívá fázové napětí hodnotu 220 V a sdružené napětí hodnotu 380 V.

b) Spojení do trojúhelníku

Při tomto spojení se fázové napětí Uyfy (na cívce) rovná sdruženému napětí U_Z (mezi fázovými vodiči). Každou z cívek prochází proud I_Z. Platí vztah

I_Z = 3I_t

analogicky ke vztahu pro napětí při spojení do hvězdy.

Transformátor je zařízení, jímž se transformuje střídavé napětí a proud na jiné hodnoty. Jednofázový transformátor se skládá z primární a sekundární cívky o počtech závitů N₁, N₂, které jsou navinuty na uzavřeném jádru z měkké oceli. Poměr k = N₁.N₂ ^-1 se nazývá transformační poměr transformátoru. Při transformaci nahoru je k > 1, při transformaci dolů je k < 1.

Jestliže jednou z cívek (primární) prochází střídavý proud, indukují se na obou cívkách napětí s efektivními hodnotami U₁, U₂, pro něž platí:

Účinnost transformátoru

= P₂.P₁ ^-1 = U₂I₂.U₁I₁ ^-1

bývá velmi vysoká, až 98%. Můžeme-li tepelné ztráty ve vinutích cívek zanedbat, platí pro poměr proudů I₁, I₂ procházejících primární a sekundární cívkou zatíženého transformátoru (při = 1) vztah

Při přenosu elektrické energie na větší vzdálenosti dochází ke ztrátám přenášeného výkonu, které můžeme vyjádřit vztahem P = RI², kde R = .l.s ^-1 je odpor vodičů a vedení I je proud. Protože při transformaci se poměr proudů rovná převrácené hodnotě poměru napětí, je výhodné elektrickou energii dopravovat vedením s vysokým napětím.