1831年，法拉第发现当穿过导电回路所限定曲面的磁通量发生变化时，在该导电回路中就会产生感应电动势及感应电流。感应电动势的大小正比于磁通量的时间变化率，其实际方向可由楞次定律决定，即感应电动势的方向是企图产生一个电流，这个电流的作用是抵制原来磁通量的变化。

这一定律的重要意义在于以实验证明了机械功可以经过电磁感应作用转变为电磁能。这成为现代发电机的基本理论依据，在电工技术中得到广泛应用。

如果磁通量的变化由磁场变化所致，则产生的电动势称为感生电动势。若规定感生电动势的参考方向与该回路相交链的磁通量的参考方向呈右手螺旋关系（图1），则产生的感生电动势为：

…(1)

式中为时间；为磁通密度；为由回路随限定的曲面；为面元。

图1 感应电动势的产生

对于多匝紧密绕制的线圈，有：

…（2）

式中为匝数；为每匝交链的磁通量；为磁链。在国际单位制中，感应电动势的单位为伏，磁通量的单位为韦，时间的单位为秒，磁通密度的单位为特，面积单位为平方米。

如果磁通量的变化由导体运动所致，则产生的电动势称为动生电动势（图2）。一段长度为的导线，以速度在磁通密度为的均匀磁场中运动，当三者互相垂直时，导线上的动生电动势即为：

…（3）

图2 发电机电动势的产生

麦克斯韦提出假设：随时间变化的磁场在其周围产生涡旋电场，诱发感生电动势的非静电力即该电池。因此式（2）可写作：

…（4）

式中曲面的法线方向与线积分绕行的方向呈右手螺旋关系；为涡旋电场。若将总电场视为有势场和涡旋场的叠加：，考虑有势场的无旋性质，再将式（4）中的微分与积分交换顺序，则可将静电场的基本规律拓展为：

…（5）

应用斯托克斯公式得：

…（6）

式（5）和式（6）分别为积分和微分形式的麦克斯韦方程之一。