У першу чергу інженерна думка звернулася до питання про джерела електроенергії – до генераторів, оскільки без раціонального джерела електричного струму, здатного виробляти струми необхідної потужності і частоти, було неможливо здійснити упровадження електроенергії в промислове виробництво. Найістотнішим досягненням був винахід інженерів Грама, Гефнер-
Альтенека, Фонтена і ін. електромагнітного генератора з самозбудженням і кільцевим якорем.
У ході робіт над удосконаленням електричного освітлення були зроблено багато важливих відкриттів і винаходів. Була розроблена схема дроблення "електричного світла", був винайдений трансформатор, був вперше застосований перемінний струм і т.д. Ці новини сприяли практичному вирішенню питання про централізоване виробництво електроенергії і передачу її до віддалених місць споживання.
Проблема передачі електроенергії на дальні відстані розроблялася в основному в 80-х роках XIX ст. В ході численних експериментів російський учений Лачинов і француз Депре, підвищивши напруги струму в лінії передач, намітили правильний шлях до вирішення цієї проблеми.
У кінці XIX ст. проблема передачі електроенергії на великі відстані в основному була розв'язана. Технічним засобом, що дозволив вирішити її, з'явилося вживання перемінного струму, спочатку однофазного, потім двофазного і, нарешті, трифазного, передача якого виявилася найвигіднішою і зручною. Система трифазного струму була запропонована російським інженером М.О. Доліво-Добровольським.
Вирішення проблеми передач електроенергії на великі відстані звільнило промисловість від місцевих енергетичних умов, що її сковували. Електрична енергія з початку ХХ ст. міцно увійшла до промислового виробництва, спочатку у вигляді групового, а потім індивідуального електроприводу, який і здійснив реконструкцію всього силового господарства машинної індустрії ХХ ст.
З 70-х років XIX ст. вельми швидко розвивається техніка електричного освітлення. Після винаходу електромагнітного телеграфу створення електричного освітлення було другим кроком по шляху практичного вживання електрики.
Перші спроби вживання електроенергії для освітлення відносяться ще до початку XIX ст. Академік В.В. Петров, спостерігаючий в 1802 р. явища електричної дуги, вперше вказав на можливість її широкого використовування для освітлення. Явище електричної дуги, що світиться, досліджував в 1812 р. англійський учений Деві, який також виказав думку про можливість електричного освітлення.
Створення джерела світла, діючого за принципом розжарювання провідника струмом, тобто лампи розжарювання, з'явилося першим кроком по дорозі практичною вживання електрики для потреб освітлення. Найраніша за часом лампа розжарювання була створена французьким вченим Деларю в 1820 р. Вона була циліндровою трубкою з двома кінцевими затисками для підведення струму, в ній розжарювалася платинова спіраль. Проте лампа Деларю не одержала практичного вживання. Але спроби створення ламп розжарювання не припинялися.
Особливе місце в області удосконалення ламп розжарювання займають роботи російського винахідника А.Н.Лодигіна (18471923). В 1873 р. А.Н. Лодигін застосував електрику для освітлення вулиці в Петербурзі. Від всіх попередніх ламп розжарювання лампи Лодигіна відрізнялися тим, що в них як тіло напруження застосовувалися тонкі стрижні з реторного вугілля, які були поміщені в скляну кулю або в циліндр. На початку Лодигін не видаляв повітря з внутрішнього простору колби, але потім, в процесі вдосконалення своїх ламп, він став викачувати повітря з них. Протягом 1873-1875 рр. Лодигиним і його помічниками було створено декілька конструкцій ламп розжарювання. Лампи Лодигина були найранішими за часом освітлювальними установками, цілком придатними для освітлення вулиць, приміщень суспільного користування, кораблів і т.п.
Видатний американський технік-винахідник Т. Едисон (1847-1931), ознайомившись з пристроєм ламп Лодигіна, також зайнявся їх удосконаленням. Після декількох років напруженої роботи в 1879
р. Едісону вдалося одержати достатньо хорошу конструкцію лампи розжарювання вакуумного типу з вугільною ниткою. В 1876 р. російський винахідник П.Н.Яблочков (1847-1896) запропонував так звану "електричну свічку" – дугове джерело світла без регулятора, що застосовувався раніше. Яблочков під час одного з дослідів встановив, що дугова лампа може діяти і без регулятора, якщо вугілля поставити паралельно, а не на одній прямій лінії, як це раніше робилося. На цьому принципі і була заснована "свічка" Яблочкова, що є двома вугільними стрижнями, розділеними прошарком якого-небудь вогнетривкого ізолюючого матеріалу, наприклад каоліну, гіпсу і т.п., що випаровується під дією електричної дуги. Вугілля в "свічці" Яблочкова приєднувалося до затисків джерела струму, в результаті між ними утворювалася дуга. "Свічка" Яблочкова горіла всього близько дві години. Але для свого часу вона була найзручнішим і доступнішим джерелом світла для широкого кола споживачів.
Одночасно з електричним освітленням була розв'язана проблема вживання електроенергії в силовому апараті промисловості. В 1869 р. 3. Грам (1826-1901), бельгієць за походженням, працюючий у Франції, одержав патент на генератор нового типа, в якому винахідник успішно застосував принцип самозбудження разом з вельми вдалим конструктивним рішенням кільцевого якоря.
Цей недолік був усунений за допомогою винаходу німецького електротехніка Гефнер Альтенека (1872 р.), який помістив обмотку генератора на зовнішній поверхні залізного циліндра, внаслідок чого було досягнуте максимальне використовування рухомих в магнітному полі провідників. Винахід Гефнер-Альтенека є одним з найважливіших етапів в історії генераторів. Із створенням електромагнітного генератора була розв'язана проблема генерації, або виробництва електричної енергії. Це було найбільшим досягненням електротехніки.
Протягом 70-80-х років електрична машина постійного струму придбала всі основні риси сучасної машини. Подальші удосконалення були направлені головним чином на підвищення якості і поліпшення використовування динамо машин.
Після появи могутніх електромагнітних генераторів виникла проблема централізованого виробництва електроенергії, яке дозволило б використовувати її для обслуговування могутніх промислових підприємств. В кінці XIX ст. електродвигуни починають грати важливу роль у важкій промисловості. Електричні генератори виробляють електрику не тільки для перетворення її в світлову або теплову енергію, але головним чином для перетворення її в енергію механічну.
Використання електродвигунів дозволяло концентрувати виробництво електричної енергії на крупних електростанціях, що вело до значного здешевлення електроенергії.
З кінця 80-х років починають створюватися перші електростанції, тобто технічні споруди, призначені для виробництва електричної енергії. Електричні станції з'єднуються з споживачами, які вони обслуговують, та по яким відбувається розподіл і передача електричної енергії. Перша електростанція була створена в США Едісоном. Щоб забезпечити масове використовування електричного освітлення, Едісон реалізував в 1882 р. думку про створення централізованої електричної станції.
У зв'язку з будівництвом електричних станцій проблема передачі електроенергії на відстань придбала велике економічне значення. Передача електрики на відстань відкривала можливість створення крупних електростанцій в районах низькосортного палива, різко здешевлювала вартість електроенергії, що сприяло більш глибокому проникненню електрики в промисловість.
Перша електропередача, розрахована на нормальну експлуатацію, була здійснена для електричного освітлення в 1879 р. П.Н. Яблочковим. Проте подальший розвиток передачі електричної енергії на великі відстані затримувався у зв’язку з відсутністю теоретичного аналізу явищ, що відбуваються при цьому. І ось російський електротехнік Лачинов (1842-1902гг.) в 1880 р. опублікував свою працю "Електромеханічна робота", де дослідив роботу електричних машин і математично довів можливість шляхом збільшення напруги передачі будь-яких кількостей електроенергії на значні відстані без великих втрат. Ці дослідження мали величезне значення для розв’язування проблеми передачі електроенергії і для всього подальшого розвитку електротехніки.
Подібні ж теоретичні висновки були сформульовані французьким фізиком М. Депре, який підтвердив їх також і експерементальним шляхом. В 1881 р. на Першому Міжнародному конгресі електриків в Парижі Депре зробив повідомлення про передачу і розподіл електроенергії. Першу дослідну лінію електропередачі завдовжки в 57 км Депре побудував на Мюнхенській виставці в 1882 р. На цій лінії передавався по телеграфному дроту постійний струм напругою 15002000 вольт від генератора, що приводився в рух паровою машиною, до електродвигуна, сполученого з насосом. Проте ця електропередача працювала з перебоями і мала ще дуже низький коефіцієнт корисної дії (22%).
Упровадження передачі електроенергії на відстань довгий час гальмувалося самою природою постійного струму. Річ у тому, що постійний струм унаслідок низької напруги виявився мало придатним для передачі. Великими можливостями в цьому розумінні був змінний струм. Найважливішим етапом розвитку техніки передачі електроенергії був перехід від постійного струму до змінного. Проте відомі у той час електродвигуни змінного струму відрізнялися істотними недоліками, які часто робили їх непридатними для експлуатації. Перед винахідниками встала задача знайти можливість використовувати змінний струм і трансформатори змінного струму для передачі електроенергії на дальні відстані і живлення електродвигунів.