范氏起电机的原理见下图：

 
    在起电机的下部有一个摩擦起电器，它产生的电荷被电荷输送皮带源源不断地带到上部的金属球壳内，由于电荷具有分布在导体表面的特性，并且在金属球壳表面不断地积累，因此经过一段时间后，金属球壳表面相对地会产生出数千伏到上万伏的高压。用与“地“相连的放电棒接近上部的金属球壳，可以与之产生电弧放电。金属球壳的电压越高，放出的电弧越大。