什麼交流電方和大小向會一直變化呢？這個就得從交流發電機的原理來分析了。
交流發電機原理
在講交流發電機的原理之前，首先要複習一下電磁感應現象。
電磁感應現象是這樣描述的：一根導線在磁場中垂直作切割磁感線運動，那麼該導線兩端就會產生乙個感應電動勢（可以簡單理解成產生乙個電壓）。這個電動勢（電壓）的大小和磁場強度、導線切割磁場速度及線圈匝數等有關，它的方向可以用右手定則來判定。
右手定則：伸出右手，讓四指和大拇指垂直並處於同一平面上。讓磁感線穿過掌心，大拇指指向導體運動方向，那麼四指所指的方向就是電流方向。很多朋友把左手定則和右手定則搞混亂，我們只需要記住判斷力的方向用左手，其他都用右手就可以了。
搞明白這個以後，然後我們再來看交流發電機的原理。（為了簡便，這裡就以單相發電機為例）
假設發電機線圈一直按逆時針旋轉，那麼在上圖這個狀態，ab邊是朝下運動，cd邊朝上運動，磁場方向為從n極指向s極。根據右手定則可以得出，ab邊感應電動勢方向為a--b，cd邊感應電動勢方向為c--d。此時電燈兩端電流從1流入、從2流出。
當線圈旋轉180度以後，變成上圖這個狀態。此時，ab邊是朝上運動，cd邊朝下運動，磁場方向依然是從n極指向s極。根據右手定則可以得出，ab邊感應電動勢方向為b--a，cd邊感應電動勢方向為d--c。此時電燈兩端電流從2流入、從1流出，方向已經發生改變。
當線圈再次旋轉180度，線圈位置又回到了第乙個的狀態，電流方向也回到第乙個的狀態。如果線圈一直旋轉，那麼交流電的電流就會一直變化。
從上面分析可以得出，當線圈旋轉一圈，交流電方向剛好變化一次。如果交流發電機一秒鐘旋轉50圈，那麼電流也跟著變化50次，也就是我們常說的頻率為50hz（赫茲）。
既然發電機的發電是來自於線圈切割磁感線，那麼發電的電流大小必然和磁感線相關。實際上，發電機的電流大小和單位時間內切割磁感線的數量成正比，即當線圈切割的磁感線越多，產生的電流就越多。
如下圖所示：
當發動機轉子旋轉時，線圈進行切割磁感線的運動，隨著線圈與y軸的夾角越來越大，切割的磁感線的數量就會越來越少，產生的電流也就會越來越少。當旋轉至x軸下方時電流又會越來越大，因為切割的磁感線數量會變大。
當綠線與y軸的夾角θ越來越大，紅線與綠線的比值sin(θ)j就會變大，假設紅線長度（水平位移距離）為y,那麼y=sin(θ)*綠線長度，由於綠線長度恆定不變(假設為10)，那麼y= 10*sin（θ),也就是說，電流大小隨轉動角度變化的函式時一條正弦函式，所以說交流電叫做正弦交流電
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