Выполняя свои электромагнитные исследования, в 1821 г. Майкл Фарадей обнаружил, что взаимодействие электрического тока и магнита может вызывать непрерывное вращение. Почти полвека понадобилось электротехникам, чтобы создать электродвигатели, пригодные для практического использования. И среди них в первую очередь следует упомянуть нашего соотечественника Бориса Семеновича Якоби (1801 –1874), который еще в 1838 г. сконструировал двигатель, приводивший в движение катер с 12 пассажирами на борту. Однако для широкого использования электродвигателя необходим был источник дешевой электроэнергии — электромагнитный генератор.
Принцип работы электродвигателя очень прост: вращение вызывается силами магнитного притяжения и отталкивания, действующими между полюсами подвижного электромагнита (ротора) и соответствующими полюсами внешнего магнитного поля, создаваемого неподвижным электромагнитом (или постоянным магнитом) — статором. Однако конструкция электродвигателя не проста, поскольку надо добиться того, чтобы двигатель вращался непрерывно. А для этого надо сделать так, чтобы полюс подвижного электромагнита, притянувшись к противоположному полюсу статора, автоматически менялся на противоположный — тогда ротор не замрет на месте, а повернется дальше — по инерции и под действием возникшего в этот момент отталкивания. Для автоматического переключения полюсов ротора служит коллектор. Он представляет собой пару закрепленных на валу ротора пластин, к которым подключены обмотки ротора. Ток на эти пластины подается через токоснимающие контакты. При повороте ротора на 180° пластины меняются местами — это автоматически меняет направление тока и, следовательно, полюсы подвижного электромагнита.