他励直流发电机的空载特性为：UO～If，因为空载，所以Uo=Eo=CeФn，发动机运行稳定时，转速n为恒定不变，对于已经制造好的发电机，Ce为常数，因此Uo正比于Ф。也就是说，空载电压Uo正比于发电机磁路通过的磁通Ф。而制造好的发电机磁路的平均截面积s是一个常数，电机磁路的平均磁感应强度B又称为磁通密度，即B=Ф/s，或者说B正比于Ф，正比于空载电压Uo。用式子可表示为：Uo=k1×B。
而发电机的励磁磁势Ff=NIf，其中，N为励磁绕组的匝数。也就是说励磁电流If正比于励磁磁势Ff。由于磁路的磁势还可以表示为Ff=l×H，对于制造好的电机，电机磁路的长度l是一个常数。因此可以说，发电机的励磁电流If正比于磁势Ff，也正比于其磁路中的磁场强度H。同样可用式子表示为：If=k2×H。
因此，直流发电机的空载特性为：UO～If曲线，与其磁路的磁化曲线B～H仅仅差了两个常数k1和k2，所以他励发电机的空载特性与电机的磁化曲线形状相似，或者说形状相同（只是坐标单位不一样而已）。