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以水具有的重力勢能轉變成動能的水沖水輪機，水輪機即開始轉動，若我們將發電機連接到水輪機，則發電機即可開始發電。要是我們將水位提高來沖水輪機，可發明水輪機轉速增長。

因此可知水位差愈大則水輪機所得動能愈大，可轉換之電能愈高。這便是水力發電的基源頭根本理。

能量轉化進程是：上游水的重力勢能轉化為水流的動能，水流暢過水輪機時將動能轉達給汽輪機，水輪機發動發電機轉動將動能轉化為電能。因此是呆板能轉化為電能的進程。