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電機工作基本原理是利用帶電導體和磁場間的相互作用而把電能變為機械能。電動機結構主要包括兩部分：轉子和定子。轉子為電動機的旋轉部分，由轉軸座組成，導體繞組的排列方式決定電動機的類型及其特性。

1821年英國科學家法拉第首先證明可以把電力轉變為旋轉運動。最先制成電動機的人，據說是德國的雅可比。他于1834年前后成了一種簡單的裝置：在兩個u型電磁鐵中間，裝一六臂輪，每臂帶兩根棒型磁鐵。通電后，棒型磁鐵與u型磁鐵之間產生相互吸引和排斥作用 ，帶動輪軸轉動。后來，雅可比做了一具大型的裝置。安在小艇上，用320個丹尼爾電池供電，1838年小艇在易北河上首次航行，時速只有2.2公里，與此同時，美國的達文波特也成功地制出了驅動印刷機的電動機，印刷過美國電學期刑《電磁和機械情報》。但這兩種電動機都沒有多大商業價值，用電池作電源，成本太大、不實用。

直到第一臺實用直流發動機問世 ，電動機才行了廣泛應用。1870年比利時工程師格拉姆發明了直流發電機，在設計上，直流發電機和電動機很相似。后來，格拉姆證明向直流發動機輸入電流，其轉子會象電動機一樣旋轉。于是，這種格拉姆型電動機大量制造出來。效率也不斷提高。與此同時，德國的西門子接制造更好的發電機，并著手研究由電動機驅動的車輛，于是西門子公司制成了世界電車。1879年，在柏林工業展覽會上，西門子公司不冒煙的電車贏得觀眾的一片喝彩。西門子電機車當時只有3馬力，后來美國發明大王愛迪生試驗的電機車已達12─15馬力。但當時的電動機全是直流電機，只限于驅動電車。

888年南斯拉夫出生的美國發明家特斯拉發明了交流電動機。它是根據電磁感應原理制成，又稱感應電動機，這種電動機結構簡單，使用交流電，無需整流，無火花，因此被廣泛應用于工業的家庭電器中，交流電動機通常用三相交流供電。