Quando o rotor é girado, uma tensão é induzida nobobina do estator. Em qualquer instante, a magnitude da tensão é proporcional à taxa à qual o campo magnético circundado pela bobina varia com o tempo – isto é, a taxa à qual o campo magnético passa pelos dois lados da bobina. A tensão será, portanto, máxima em uma direção quando o rotor tiver girado 90° a partir da posição mostrada na Figura 2 e será máxima na direção oposta 180° depois. A forma de onda da tensão será aproximadamente da forma senoidal mostrada na Figura 1 .
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A estrutura do rotor do gerador possui dois polos, um para fluxo magnético direcionado para fora e um correspondente para fluxo direcionado para dentro. Uma onda senoidal completa é induzida na bobina do estator para cada rotação do rotor. A frequência da saída elétrica, medida em hertz (ciclos por segundo), é, portanto, igual à velocidade do rotor em rotações por segundo. Para fornecer eletricidade a 60 hertz, por exemplo, o motor principal e a velocidade do rotor devem ser de 60 rotações por segundo, ou 3.600 rotações por minuto. Esta é uma velocidade conveniente para muitas turbinas a vapor e a gás. Para turbinas muito grandes, tal velocidade pode ser excessiva por razões de tensão mecânica. Neste caso, o rotor do gerador é projetado com quatro polos espaçados em intervalos de 90°. A tensão induzida em uma bobina do estator, que abrange um ângulo semelhante de 90°, consistirá em duas ondas senoidais completas por revolução. A velocidade necessária do rotor para uma frequência de 60 hertz é então de 1.800 rotações por minuto. Para velocidades mais baixas, como as empregadas pela maioria das turbinas hidráulicas, um número maior de pares de polos pode ser usado. Os valores possíveis da velocidade do rotor, em rotações por minuto, são iguais a 120 f / p, onde f é a frequência ep o número de polos.