首先要說明一點，人們口中常說的火線不等同於電源正極，而零線也不等同於電源負極。火線之所以稱其為火線，是因為其對地而言有很高的電勢（電壓）差，而零線之所以稱其為零線，是因為其對地（理想情況下）近乎沒有電勢（電壓）差，普通人對火線零線等同於電源正極和負極的理解完全是誤解。工頻交流電在1秒鐘完成50個週期（50Hz）變化，其波形正弦規律變化，正負極性方向每秒100次交替變換。請看下圖，再結合電學理論，即可理解為什麼說火線零線是正極負極為誤解。（如果變壓器取消接地，則任何一條相線都不會產生對電壓，也就沒有零火線之說，但為了防雷擊等中性點必須接地）。

交流負半周為何火線零線不會調方向？

答：首先講下驗電筆的工作原理：驗電筆內有電阻分壓、發光二極體-氖管，在使用的時候手接觸電筆尾部的金屬端，那麼你人本身就是地線零電位，火線透過電筆與大地形成迴路。在用驗電筆去測量交流電時正半周時火線是高電勢、人體是低電勢，在負半周時反過來的火線是低電勢、人體是高電勢。

因為不管火線是高電勢，還是火線是低電勢，在迴路中都會存在定向移動的自由電子，這就是用驗電筆去檢測火線總是發光的原因，當然這個電流是非常的小的，在檢測220V交流電的時候人體透過的電流大約是在220μA，人體對電感知的最低電流是在1mA，所以人是不會有感覺的。

交流電是瞬時電壓以正弦波為基準波形的供電電源，交流電路中的交流電流是隨時間作週期性的變化的，在一個週期中平均值為零，所以交流電是不存在方向的，在正半周的時候電流是往零線方向移動，在負半周的時候電流流動的方向是往火線移動。

大家都知道，我們日常使用的正弦交流電是大小方向都會隨時間按正弦函式曲線變化的。但是交流電的大小與方向的參考基準點是誰呢？

我們地球上的大地是良好的導電體，又能保持穩定的電位。大地就是供電系統理想的0電位參考點，具體是怎麼實現呢？請看下圖:

在電力變壓器的低壓側，直接把N線接地。火線abc三相對地電壓是220V，N線對地電壓為0V，所以N線又叫做零線。

我們使用試電筆，是把相線電壓透過電筆，再透過人體，連線大地，回到N線。組成一個完整的電路來達到檢測電壓的目的。N線對大地的電壓始終為0V，電筆是不會亮的。但如果你家裡的零線與大地斷開了，它的對地電壓就不一定是0V了，大於一定數值後電筆是會亮的。

至於題主說的交流電下半周的問題，使用電筆時，電流確實是從大地透過人體，再透過電筆回到相線。沒毛病。

用試電筆測量火線亮是因為火線對地電壓為220V，測量時，火線透過電筆內的電阻透過人體接地，此時會有電流流過，所以會亮燈。而零線是對地電壓為零伏，因為零線本身就是和大地相連的，和你所處的大地是等電位的，所以沒有電位差，形成不了電流，所以自然不亮了。

零線為什麼是零，這是因為它接地的原因，規定的大地的電位就是零，所以自然零線電位就是零了。這也是人體站在地上抓住零線不會觸電的原因。

零線是變壓器中性點引出的線，它是火線到用電器之後的迴路，零線在變壓器中點引出時會接地，所以你可以將零線看作是遠處變壓器所在的地，而家庭中的地線是你家所在的保護接地。因為大地也是有電阻的，所以有時候家庭中的零線也會帶電，只不過電壓很小，不會導致人身危險罷了。