同步發電機的電樞反應，同步發電機運轉，并接上三相對稱負載后，定子繞組中會產生三相對稱電流，及三相旋轉磁場，此磁場稱為電樞磁場。這樣在氣隙中就同時存在著兩個旋轉磁場，一個是直流勵磁電流產生的轉子主磁場，另一個則是電樞磁場。這兩個磁場以相同的轉速，相同的方向旋轉，兩者之間沒有相對運動。它們疊加在一起形成同步發電機氣隙中的合成磁場。這時同步發電機的感應電勢是由氣隙中的合成磁場感應產生的。因此，定子繞組電勢不僅決定于轉子磁場的強弱，而且還受電樞磁場的影響。由此可知，當同步發電機接負載運行時，由于電樞磁場的出現，氣隙中的磁場由空載時的主磁場（磁極磁場）變成合成磁場，無論大小和位置都發生了變化，這種現象稱為電樞反應。如果發電機所接的負載性質不同，那么定子繞組中的電流和電勢的相位也不同，所以同步發電機電樞反應的程度不僅和定子電流大小有關，而且與負載性質有關。
下面以四種負載的不同情況，進一步來分析同步發電機的電樞反應。
1、純電阻性負載時的電樞反應
為便于分析說明問題，設定子每相繞組只由一匝組成，三相繞組對稱布置，勵磁繞組磁勢在空間按正弦分布。在發動機的帶動下，以同步轉速按逆時針方向旋轉。
旋轉的主磁場將在定子三相繞組中產生三相對稱的感應電勢，相繞組內的感應電勢最大，電勢方向用右手定則確定。由于接的是純電阻性負載，電流和電勢同相位，因此，三相定子繞組各導體中的電流方向與電勢方向一致，此時電流也達到最大值。根據繞組中電流方向可以判斷電樞旋轉磁場勢軸線的方向與轉子磁極軸線相垂直。又由于電樞磁場與轉子磁場都以同步轉速旋轉，因此，它們之間的相對位置在任一瞬間都維持不變。
由此可知，當發電機接純電阻性負載時，軸線與軸線的軸線互相垂直，故稱為橫軸（或交軸）電樞磁勢。由它產生的電樞反應叫做橫軸電樞反應。電樞反應的結果，不但使氣隙中的合成磁勢的軸線方向逆子旋轉方向偏轉一個角度，而且因轉子磁極的前一半（即前極端）被電樞磁極削弱，轉子磁極的后一半（即后極端）被電樞磁極加強。
主磁極半邊增強半邊減弱，在發電機鐵芯未飽和時，增加的磁通等于減小的磁通，使總的合成磁通保持不變。但是，通常同步發電機在正常運行時，其磁路總是呈飽和狀態的，因而就使得磁路增加的磁通稍小于減少的磁通，使總的合成磁通稍有減少，然而，更主要的是，使主磁場發生畸變（即歪扭），使同步發電機造成一定的影響。
2．純電感性負載時的電樞反應
當發電機接于電感性負載時，若不考慮電樞繞組的電阻，那么，在這種負載下的電樞電流，必然在相位上滯后電勢90°。在這種情況下，如果轉子磁極的位置是瞬時位置一樣，即仍然是相繞組中的感電勢最大。但由于電流is的相位比電勢滯后90°，所以電流Is的最大值要向后（順時針方向）移動90°，相繞組中的電流為零，is所產生的電樞磁勢的方向，用右手螺旋定則來判斷?？梢?/span>Fs的方向也是在主磁極的軸線上，但與F的方向相反，并對主磁極產生去磁作用。顯然合成磁勢與勵磁磁勢方向相同，但數值上減小了。這是同步發電機接入電感性負載時，端電壓下降的主要原因。這時的電樞反應叫做縱軸（或直軸）去磁電樞反應。
3．純電容性負載時的電樞反應
在純電容性負載的情況下，如果不考慮電樞繞組電阻的作用，那么Is在相位上就超前90°。當A組繞組正好在轉子主磁極軸線上時，相繞組中感應電勢最大。于是，電樞磁勢聲也與主要極軸線相重合，并且方向相同，所以，對主磁極磁場產生助磁作用，這就是同步發電機接電容性負載時，端電壓上升的主要原因。這時的電樞反應就叫縱軸輔助磁電樞反應。
4.混合型負載時的電樞反應
前面討論了同步發電機在三種特殊情況下的電樞反應現象。從上面分析可以推論，當同步發電機接電感性或電容性負載（即0<Ψ<90°）供電時，其電樞反應的作用介于橫軸與縱軸電樞反應之間。
用同樣方法可分析同步發電機對電容性負載供電時，所產生的電樞反應情況。例如長距離輸電線對地具有軟大的電容，發電機供給容性電流。這時Is超前E0于一個Ψ角，由它產生的電樞反應介于橫軸電樞反應與縱軸磁電樞反應之間。一方面使氣隙中的合成磁場歪扭角，另一方面磁場有所增強，使輸電線端電壓升高。
綜上分析可得結論：同步發電機對電感性負載或電容性負載供電時，電樞磁勢都有一部分產生橫軸電樞反應，使磁場發生位移；另一部分對電感性負載產生縱軸去磁電樞反應，使磁場削弱，對電容性負載則產生縱軸助電樞反應，使磁場增強；只有對純電阻負載供電時，才只是產生橫軸電樞反應。這個結論對同步發機電特性的分析極為有用。
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