Рассмотрим принцип действия генератора постоянного тока независимого возбуждения.

Выводы обмотки возбуждения (Н1-Н2) подключим к источнику постоянного  напряжения U_в,  тем  самым  образовав  замкнутую электрическую цепь для обмотки возбуждения. Под действием напряжения (разность потенциалов) по обмотке возбуждения потечет постоянный электрический ток возбуждения I_в, который возбудит в магнитной системе машины основное магнитное поле Ф_о ((магнитный  процесс) рис.1).

Обмотка возбуждения распределена на две части (может быть и больше, но обязательно четное число),  это необходимо для образования разноименных магнитных полюсов N и S. Основное магнитное поле можно создать и с помощью постоянных магнитов.

Если внешней приводной машиной (турбина, дизель и др.), затратить механическую  энергию P_1мех (механический  процесс), создав вращающий механический момент М_вр привести якорь во вращение, в проводниках обмотки якоря, находящейся в магнитном  поле полюсов, по закону электромагнитной индукции будет индуцироваться  переменная  ЭДС - вращения.  Направление  ЭДС в проводнике определяется по правилу правой руки. Через коллектор и щетки, ЭДС будет поддерживать разность потенциалов (напряжение генератора U_Г) на зажимах обмотки якоря (Я1-Я2). Благодаря наличию  коллектора напряжение на зажимах будет постоянным.

Затем необходимо замкнуть выводы обмотки якоря (Я1-Я2) на внешнюю нагрузку (лампа  накаливания,  аккумулятор при зарядке и др.) образовав замкнутую электрическую цепь  для обмотки якоря.  ЭДС,  преодолевая сопротивление обмотки якоря и сопротивление  нагрузки,  вызовет протекание тока якоря I_я (электрический  процесс),  который  будет  являться и током нагрузки I_н.

При нагрузке по обмотке якоря протекает ток якоря I_я, который, взаимодействуя с магнитным полем машины Ф_о вызовет, по закону Ампера, действие на проводники обмотки якоря электромагнитных сил F_эм, направление которых определяется по правилу левой руки.  В результате влияния этих сил появляется электромагнитный (тормозящий) момент М_эм направленный встречно  вращающему М_вр, приводная машина испытывает  сопротивление.

Таким образом,  в результате взаимодействия магнитного, механического и электрического процессов произошло преобразование механической энергии в электрическую.