原標題:交流電是什麼？

交流電的概念是，大小和方向都隨時間呈週期性變化的電動勢、電壓、電流統稱為交流電。交流電分為正弦波交流電和非正弦波交流電。正弦波交流電被廣泛使用，我們常說的三相380V、單相220V市電均為正弦波交流電。常用的小型發電機輸出的也是正弦交流電。非正弦交流電用的很少，小功率UPS輸出的電壓為接近方波的非正弦交流電。下面主要說說正弦交流電。

1，單相正弦交流電。大小和方向隨時間按正弦規律變化的電壓、電流，統稱為正交流電，我們用的~220V市電就是正弦交流電，220V指的是有效值，其最大值Um=220√2=311V，頻率f=50Hz，週期T=1/50=20mS。最大值Um、頻率f、初相位φ三者，稱為正弦交流電的三要素。波形如下圖。

2，三相正弦交流電。中國民用電採用三相正弦交流電，三相四(五)線制供電，其中A、B、C三相也稱為火線，它們對零線N的電壓稱為相電壓Ua、Ub、Uc，有效值均為220V，相位上相互差120º。A、B、C三相之間的電壓稱為線電壓Uab、Ubc、Uca，其大小關係是Uab=Ubc=Uca=√3Ua=√3Ub=√3UC=220×√3=380V，線電壓Uab在相位上超前相電壓30º，其餘類推，波形圖如下。

三相正弦交流電壓的表示式為。ua=√2Usinωt，ub=√2Usin(ωt-120º)，uc=√2sin(ωt+120º)。式中，U為電壓有效值，市電為220Ⅴ;Um=√2U為最大值或叫峰值，市電為Um=√2×220=311V;ω為角頻率，對於市電來說，ω=2πf=2×3.14×50=314rad/s。

2018.03.21 18:30 釋出於北京。

交流電是指大小和方向隨時間發生週期性變化的電流。直流電的大小和方向是不會發生變化的。

電流在1秒鐘變化一個週期，我們稱為1赫茲（hz），中國和歐洲等地方交流電採用的是50赫茲，美國、加拿大、墨西哥等國家採用的是60赫茲。

採用星形接線的三相同步發電機

早期的交流發電機由法拉第等人發明。1882年英國電工詹姆斯·戈登建造了大型雙相交流發電機。1891年，尼古拉·特斯拉取得了“高頻率”（15,000赫茲）交流發電機的專利。所以說，關於特斯拉的神話傳說就不要再說了。

採用交流供電的好處是，交流電可以方便的進行升壓和降壓，便於遠距離和大功率的傳輸。根據功率公式，功率與電流和電壓成正比，傳輸同樣的功率，如果提高電壓，就可以減小電流的傳輸，導線截面就可以做得小一些（還要考慮交流電的集膚效應）。

無論是交流電還是直流電，電流的形成都是電子有規律運動的結果。

直流電流：電子的定向運動，大小和方向都不隨著時間的變化而變化，其實每個物體內的電子一直都在運動的，在外加電場的作用下，電子做定向運動。

交流電流：電子做有規律的運動，大小和方向時時都在變化。

大小和方向都週期性變化的電流叫交流電，下圖就是交流電的波形圖。方向不變的電流叫直流電，直流電又包括脈動直流和穩恆直流，下圖為直流電的波形圖。電荷的定向移動形成電流，交流電、直流電都不例外。直流電只要有電流，電荷定向移動方向不變。電路中有交流電透過時，電荷定向移動方向不斷改變。中國所用交流電的頻率是50Hz，週期是0.02s，一個週期電流方向改變兩次，即電荷的定向移動方向改變兩次。

另外，定向移動形成電流的，可以是正電荷，如α粒子流，也可以是負電荷，如金屬導體中定向移動形成電流的就是自由電子，也可以是正負電荷同時向相反方向定向移動形成電流，如酸鹼鹽的水溶液中就是正負離子同時向相反方向定向移動形成電流。

生活用電和工業用電應該大家都明白它是交流電，而且它成為正弦交流電。應該有個很明顯的現象，就算不知道應該也注意到了，就是用萬用表測量家用電不管怎麼交換表筆都不會變為負值，而測直流電時就會有正負值。主要原因是交流電的大小和方向會隨著時間做週期性變化而，而直流電的大小和方向不會隨著時間做週期性變化。交流電的波形圖為正弦曲線，而直流電則為一條直線。

生活用電為交流220V，就是火線跟零線之間的電壓，也叫相電壓，而這裡的相電壓指的是有效值。那麼有效值電又是怎麼定義的呢？其實指的就是讓交直流電透過同等負載且在同一時間產生同等熱量，那麼這個負載上的直流電壓就為這個負載交流電壓的有效值。這樣一說，其實我們用的機電裝置、家電等其銘牌所注的額定電壓都指是有效值。

既然說到交流電的有效值，那肯定還有最大值。因為發電機出來的交流電壓隨時間以正弦函式變化，因此不同時間它的瞬時電壓值是不同的。最終透過理論計算得出，其最大電壓U＝有效值電壓的根號2倍，如果有效值為220V，即它的最大值為311V。