电路中的电动势、电流及电压的大小和方向都随时间作周期性变化。这种随着时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电。

（一）正弦交流电的数值

（1）瞬时值 正弦交流电在变化过程中，任意确定时刻t的数值，称为正弦交流电的瞬时值，如图2-29中的e1。瞬时值用小写符号表示，如l、e、u等。

（2）最大值 正弦交流电的最大值又称振幅值，也可称为峰值。是指在交流电变化过程中，正弦交流电出现的最大的瞬时值，用符号Em、Im、Um表示，如图1-29。

（3）有效值 正弦交流电的有效值是衡量它发热做功的一个物理量。就是说，一个交流电流和一个直流电流，分别通过同一电阻，如果经过相同时间产生同样的热量，则这个直流电流的大小为这个交流电流的有效值。因此，正弦交流电从发热做功方面与直流等效的值定义为交流电的有效值，从数学角度说，又可称为方均根值。有效值用大写符号表示，如E、I、U。

正弦交流电的瞬时值，可以用数学解析式表达，即：

正弦交流电的有效值与最大值的数量关系为：

图1-29　正弦交流电的波形图

电气设备的铭牌上所注明的电压、电流，以及各种交流电器仪表（如交流电流表、交流电压表等）的测量值都是有效值。

（二）频率和角频率

（1）频率 是指正弦交流电，单位时间（s）内完成的变动（化）循环数，用符号f表示，单位为赫兹（Hz），一般把50 Hz、60 Hz称为工频。

（2）周期 是指正弦交流电，每循环一次所经历的时间（s）。就是说正弦交流电从0值到最大值再到0值再变化到负的最大值，然后再回到0值的过程所经历的时间称为周期，用符号T表示，单位为秒（s）。

周期与频率的关系为：

（3）角频率 表示正弦交流电的电压和电流变化快慢的另一个物理量。角频率是指在单位时间内电学量循环变化的弧度数（这里是指电角度），用符号ω表示，单位是rad/s。角频率与频率及周期的关系式：

（三）正弦交流量的相位关系

正弦交流电是随时间变化的量，在交流电路中的电压、电势、电流等电学量是以同一频率变化的，分析和计算交流电路时，是以相对关系进行的。因此常常是把这个变化量看成是以同一速度旋转的相量，这样就要有一个表示正弦交流量在变化过程中，变化进程的物理量，这个量就是相位。一般把只有大小没有方向的物理量称为标量，既有大小又有方向的物理量称为矢（向）量，既有大小又有相位并与一个正弦量对应的物理量称为相量。(www.daowen.com)

正弦交流电的表示式为：

e＝Emsin（ωt＋φ）u1＝U1msin（ωt＋φ1）i1＝I1msin（φω＋t2）

其中，（2πft＋φ）表示正弦电势E的相位，但是，由于2πft是一致的，所以只要掌握正弦交流电的初相位，就可以确切地表达出正弦交流电的特征。

初相位是指当时间t＝0时，正弦交流电的相位，由于是旋转相量，所以用角度表示，即φ角就是正弦交流电势E的初相角。正弦交流量的最大值（振幅）、角频率和初相角称为正弦量的三要素。

（1）相位差 是指在交流电路中，同频率的正弦交流量初相位之差，例如：

则交流电压与电流之间的相位差为

φ12＝φ1－φ2

（2）相位的超前与滞后 几个同频率的正弦交流量在变化过程中，相对计时起点t＝0而言，先达到零值（或最大值）的称为超前，后达到零值（或最大值）的称为滞后。

（3）同相与反相 几个同频率的正弦交流量进行相对比较时，如果初相角相等，叫做同相，初相角相互有180°（π弧度）的相位差叫做互为反相。如图1-30（a）表示电流i1超前，i2滞后i1与i2的相位差φt1－φt2＝60°－（－75°）＝135°，图1-30（b）表示i1与i2同相，图1-30（c）表示i1与i2互为反相。

图1-30　正弦交流电的相位关系