交变电流的产生过程

交变电流的产生源于线圈在磁场中旋转切割磁感线。当线圈转过90度时，感应电动势达到最大值；转过180度时，电动势方向反转；继续旋转到270度时，电动势再次达到最大值但方向相反。一个完整旋转周期产生一次正弦波形变化。实际发电机的线圈固定不动，磁铁旋转，效果相同。家用交流电频率为50赫兹，意味着电流方向每秒改变100次。

交变电流的强度随时间按正弦函数变化。发电机中的磁极设计确保磁场均匀分布，线圈转动时产生平滑的电流变化。大型发电站使用多组线圈，每相相差120度，形成三相交流电。输电时，电压通过变压器升高至数万伏特以减少能量损耗。到达用户端后，电压再次降至220伏供家庭使用。直流电无法实现这种高效的远距离传输。