4.1.1 正弦量
在正弦交流电路中，电压和电流随时间按照正弦规律变化。正弦电压、电流等物理量统称为正弦量。图4.1.1所示为一个正弦交流电流，在图示参考方向下，电流的数学表达式为
式中，Im为振幅；ω为角频率；φ为初相角。一个正弦量可以由这三个特征量或要素来确定，所以，通常把Im、ω、φ，即振幅、角频率、初相角称为正弦量的三要素。
图4.1.1 正弦交流电波形
1.周期、频率和角频率
周期、频率和角频率是描述正弦量变化快慢的参数。
1）周期
正弦量完成一个循环变化所需要的时间称为周期，用T表示，单位为秒（s）。
2）频率
每秒内波形重复变化的次数称为频率，用f表示，单位是赫兹（Hz）。频率和周期互为倒数，即
我国和大多数国家都采用50 Hz作为电力系统的供电频率，有些国家（如美国、日本等）采用60 Hz，这种频率称为工业频率，简称工频。我国的工频为50 Hz，周期为0.02 s。
3）角频率
通常把正弦交流电在任一瞬间所处的角度称为电角度，每变化一个周期对应的电角度为360°，也称为2π弧度。角频率是正弦交流电在单位时间内变化的弧度，用字母ω表示，单位是弧度／秒（rad／s），即
描述正弦量大小的参数
2.瞬时值、最大值和有效值
瞬时值、最大值和有效值是描述正弦量大小的参数。
1）瞬时值
瞬时值是指任意时刻交流量的值，用小写字母表示，即i、u、e，如瞬时值的表达式
2）最大值
最大值是指正弦量在一个周期中最大的瞬时值，也叫振幅，用带有下标m的大写字母表示，如Im、Um、Em。
3）有效值
一个交流电流的做功能力相当于某一数值的直流电流的做功能力，这个直流电流的数值就叫该交流电流的有效值，用大写字母表示，如I、U、E。通过有效值的含义进行推导可得到正弦量最大值和有效值的关系为：最大值是有效值的
倍，即
需要强调的是：
（1）工程上说的正弦电压、正弦电流常指有效值，如设备铭牌额定值、电网的电压等级等。但绝缘水平、耐压值指的是最大值。因而，在思考电气设备的耐压水平往常应按最大值思考。
（2）测量仪表指示的电压、电流读数一般为有效值。
3.相位、初相位和相位差
正弦量的周期和相位
1）相位、初相位
正弦电流一般表示为
式中，ωt＋φi称为相位，反映了正弦量随时间变化的进程。当t＝0时，φi称为初相角或初相位，简称初相。当选择的计时起点不同时，正弦量的初相位就不同。
2）相位差
同频率正弦量的相位角之差或者初相角之差，称为相位差，用φ表示。例如：
则电压和电流的相位差角为
此式表明，两个正弦量的相位差与计时起点无关，是一个常数。
若φ＝φu-φi＝0，则电压和电流的相位关系为同相；
若φ＝φu-φi＞0，则电压和电流的相位关系为电压超前电流；
若φ＝φu-φi＜0，则电压和电流的相位关系为电压滞后电流；
若φ＝±90°，称为正交；
若φ＝±180°，称为反相。