正弦穩態電路的三要素（頻率、幅值、初相位）

正弦交流電正弦量三要素：頻率、幅值、初相位

周期、頻率與角頻率

周期是正弦量變化一周所需要的時間，用符號T表示，單位是秒（s）。頻率則是每秒鐘內正弦量變化的次數，用符號f表示，單位是赫茲（Hz）。顯然，周期與頻率之間互為倒數，即：

我國電力系統采用的標準頻率（簡稱工頻）是50Hz，周期為0.02s，而美國、日本等國電力標準頻率為60Hz。在其他技術領域內還使用著不同頻率的交流電，如中頻感應爐的頻率是500~ 8000Hz，無線電通訊的頻率高達幾十萬至幾億赫茲。

正弦量變化的快慢，用每秒變化多少次（頻率f）來表示，而每變化一次，對正弦函數而言，正好變了360°電角度，或2π弧度，因而用每秒變化多少弧度（稱為角頻率ω）也是表示正弦量變化快慢的方法，顯然：

工頻交流電的角頻率ω=2π×50=314rad/s（弧度/秒 ）。

幅值與有效值

正弦量隨時間變化過程中出現的最大數值稱為幅值，也叫最大值，即為式前文中介紹的Im和Um。對于一個給定的正弦量，其幅值是恒定不變的，是表示正弦量的一個要素。然而，幅值只是特定瞬時出現的數值，它不能用來反映正弦量做功的效果，為此，引入了“有效值”的概念，用有效值來衡量交流電做功的能力。正弦交流電流、電壓的有效值分別用符號U和I來表示。

正弦電流的有效值是根據電流的熱效應來確定的。規定如果正弦電流i通過電阻R時，在一個周期內電阻R所消耗的電能與某直流電流I通過同一電阻R在同樣長的時間內所消耗的電能相同，則該直流電流I的數值就是正弦電流i的有效值，如圖下圖所示。

正弦電流的有效值I計算方法如下：

正弦電流在一個周期T內，電阻上所消耗的電能為：

在相同時間內，直流電流在電阻上所消耗的電能：

令兩式相等，即：

因此，有效值又叫做均方根值或方均根值。將正弦電流i=Imsin（ωt+ψi）帶入上式中得：

同理，對于正弦電壓、電動勢分別有：

通常工農業生產所用的照明電壓為220V，就是正弦電壓的有效值。其最大值為220√2=311V。電氣設備額定值中所標明的額定電壓和電流均是指有效值。測量所用的交流電流表和電壓表也是按有效值來刻度的。說明某電氣設備或元件的耐壓要求有時會用最大值標注。