交流电
关于交流电，有很多常识性的东西。
我们下面谈及的都是“单色”的，也就是没有不同频率混杂的情况。这时候只需要用一个相量（phasor，即去除了时变项的复简谐物理量）来表示各种物理量。一般的情况，比如讨论滤波，只需要Fourier分解。一般说的电压值、电流值都是默认指有效值（比如220V），很少说峰值，不过写相量的时候要用峰值，不要忘了sqrt{2}系数。
处理交流电路，无非还是Maxwell方程的代数化形式：Kirchhoff方程。只不过现在有三个元件：电阻、电容、电感，其阻抗分别为R、1/(iomega C)、iomega L，非常好记，只要记住C通交流L通直流即可。另外，对于电感之间的互感，还要加上一个互感项造成的电动势，互感项与自感项的符号是相同还是反过来要看两边的电流是从同名端流入还是异名端流入。除了以上两个不同点之外，其它都和直流电路完全一样。
这里有个说法上的问题。一般的阻抗说的是复数的那个，并且把实数部分叫电阻，虚数部分叫电抗（正的叫感抗，负的叫容抗）。有时候也把阻抗的模长叫做阻抗，也就是电压与电流峰值的比值这个实数。复阻抗的倒数也叫导纳。
另外还有关于功率的问题。功率无非是UIcosphi。cosphi又叫做功率因数。UIcosphi这个表达式还是很有意思的，可以想像成U和I有一个夹角，实际的功率是二者的点乘。既然有这样一个几何图像，我们就可以进一步定义视在功率（S=UI，单位伏安）和无功功率（Q=UIsinphi，单位乏var），这两个都不是实际的功率，所以不能用W作单位。
那么理论上来说，接下来的事情只是对Kirchhoff方程的具体应用罢了。下面就讨论一下不同的电路。比如单级RC相移电路，以及同时作为低通滤波电路：
这是直截了当的。下面着重讨论一下谐振电路。所谓谐振电路resonant circuit，讲道理应该翻译成共振电路，它体现的也的确是共振而不是谐振。比如说，考虑LCR串联，总的阻抗在一个特定的omega处降到最小值，这时候电路完全是电阻性的，电容和电感完全抵消掉，而且也没有相位差。这个串联谐振电路的品质因数（Q值）定义为一个周期内储存的能量/耗散的能量*2pi。Q越高说明耗散越少。Q值其实表示的是振子的阻尼性质，高Q=高品质=低阻尼，高Q因子表示振子能量损失的速率较慢。同时，我们还可以计算出，Q越大，带宽越小，频率选择性越高。Q值的另一个意义在于阻尼振荡的衰减速度，Q越大，衰减越慢。
Q值对于任何的振动系统都可以定义，不一定是电路中。Q因子可决定一个简单阻尼谐振子的量化特性：
低Q因子的系统（Q½）是过阻尼系统。过阻尼系统不会振荡，当偏离稳态输出平衡点时，会以指数衰减的方式，渐近式的回到稳态输出。其冲激响应是二个不同速度的指数衰减函数的和。当Q因子减少时，衰减较慢的响应函数其影响会变明显，因此整个系统会变慢。一个Q因子很低的二阶系统其步阶响应类似一阶系统。
高Q因子的系统（Q½）是欠阻尼系统。欠阻尼系统在特定频率的输入下，其输出会振荡，其振幅也会指数衰减。Q因子略高于½的系统可能会振荡一或二次。若Q因子提高，阻尼的效果也会降低。高品质的钟在敲击后可以长时间发出单一音调的声音，没有阻尼的谐振系统其Q因子是无限大，类似一个敲击后可永远发出声音的钟。若二阶低通滤波器有很高的Q因子，其步阶响应一开始会快速上升，在平衡点附近震荡，最后才收敛到稳态的值。
Q因子为½的系统是临界阻尼系统。临界阻尼系统和过阻尼系统一様不会震荡，也不会有过冲的情形。临界阻尼系统和欠阻尼系统一様，会对阶跃有快速的响应，临界阻尼可以使系统在不过冲的条件下有最快的反应，实际的系统若要求更快的反应，一般会允许一定程度的过冲，若系统不允许过冲，可能会使反应时间放慢，以提供一定的安全系数。
有些时候也用不着用Kirchhoff仔细算，直接套用现成的二级电路就行了，比如变压器。对变压器只需要记住输入等效电路和输出等效电路就完事了。对于输入等效电路，反射阻抗要乘以(N_1/N_2)^2倍，这可以理解为N_2N_1的时候，输出端的阻抗感受到很大的影响。对于输出等效电路，需要把内阻和电动势都作反射，内阻反射方式也是平方，电动势则是一次的。只需要搞清楚谁看谁比较大就可以了。用等效电路可以计算阻抗匹配。
最后是一个比较实际的问题：三相电。产生的方式是这样：
引出四条线，三条端线，一条中线。等效电源就是这样的：（中线直接接地就是三相三线制，连出去就是三相四线制）
这里要区分相电压（端线-中线）和线电压（端线-端线）。
既然有了电源，下面要看的就是荷载。分为两种：星型和三角形。对于星型负载，负载的是相电压；如果三个负载平衡，中线就没有电流。三个负载不平衡的话，中线就是必要的。分给三组用电户，每户分到一个端线（火线）和一个中线（地线），只要有中线，每户的电压就可以是固定的220V。对于三角型负荷，负载的是线电压。对于家用三孔插座，上面孔为接地线，左零线（N，即中线）右火线（L，即端线），
中国大陆民用供电使用三相电作为楼层或小区进线，多用星形接法，线电压为380V（近似值），需要中性线，一般也都有地线，即为三相四线制。而进户线为单相线，即三相中的一相，对地或对中性线电压均为220V（近似值）。三相电传输相同功率，所用材料可以更少。
交流电之父 交流电之父是谁
交流电之父是迈克尔·法拉第。他是英国物理学家、化学家，发明家即发电机和电动机的发明者。由于他在电磁学方面做出了伟大贡献，被称为“电学之父”和“交流电之父”。交流电是指电流方向随时间作周期性变化的电流，流电可以有效传输电力。但实际上还有应用其他的波形，例如三角形波、正方形波。
迈克尔·法拉第1791年9月22日出生在萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。只读了两年小学的他，便辍学到外地打工。之后在别人的帮助下有幸聆听了著名化学家汉弗莱·戴维的演讲，并成为了戴维的实验助手，正式开启了他的科学探究之路。在1831年10月17日，法拉第首次发现电磁感应现象，并进而得到产生交流电的方法。1831年10月28日发明圆盘发电机，创造出人类第一个发电机。
交流电，简称为AC。交流电也称“交变电流”，简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。当发现了电磁感应后，产生交流电流的方法则被发现。早期的成品由尼古拉·特斯拉、迈克尔·法拉第与波利特·皮克西等人开发出来。其中，波利特·皮克西在1832年基于迈克尔·法拉第的原理制造了第一台交流电机。
1882年，特斯拉已经发明了世界第一台交流电发电机，更于1885年发明多相电流和多相传电技术，就是现在全世界广泛应用的50-60Hz（赫兹）传送电力的方法。爱迪生发明直流电后，电器得到广泛应用，而电费同时却十分高昂，所以经营输出直流电成为了当时最赚钱的生意。
直流电和交流电如何理解 直流电交流电
直流电交流电 直流电和交流电如何理解
电流是外国人发现而定义的，说直流电是没有方向的，而交流电是方向和大小会会随着时间的变化而变化。关键电看不见摸不着，一般人不好理解。还好中国人翻译过来后很形象，中国文化博大精深，“望文生义”实际上是比较容易理解直流电和交流电的，我们下边先用水流来解释，请关注：机电猫
“直”的，就是直通，没有回头的意思，流就是流动。“黄河之水天上来，奔流到海不复回”，“覆水难收”，这些表明水的流动在一定场合下是单方向流动的，也就是水从高处流向低处，高处的水压力比低处的水压高。如果水池里边的水，通过一个洞口往低洼的低处排出去，只会一个方向奔驰而去，不会再从洞口里边逆回到水池里边去。电也是同样道理，它也是从电压高的一端流向电压低的另外一端，如果一端的电压一直高着，电流就永远和上边说到的水流一样，只会有一个方向性的流动，这种电就是直流电。
“交”，是交错，交换的意思，也就是“在变”的含义。比如“惊涛拍岸，汹涌澎湃，奔腾翻卷”，形容的是波动在互相撞击了，也就是水流在另外一种场合，就不是一个方向流动的了，而是在回旋的，可以从左边流到右边，也会从右边流到左边。这是因为水压不再一直是一个方向高，另外一个方向一直低了，而是互相交换着的。在电上也是这样类似，电源出来的两条线，电压高低不是死板的，而且变化着的，这样电流可以从A流向B，也可以从B流向A，随着时间而做一定的调整变化。
再做一个形象的对比，电是可以电人的，和人给你挂巴掌是一个类似的效果。如果是直流电电你的脸，相当于别人只用左手持续地打你左脸，或者是用右手持续地打你右脸，你始终只会感觉到一边的脸很痛。而用交流电来电你的脸，相当于别人先用左手打你左脸，接着用用手打你右脸，再次换过来用左手打你左脸，然后右手打你右脸，如此循环。
直流电和交流电的区别，本质是在方向变换上，交流电可以看做是两组直流电轮流来给负载施加作用，可以理解成两组直流电在不同时间段上的矢量和。而交流电在足够短的时间内，可以理解成一个方向的一组直流电。
我们用电，最终是看电的作用效果，对于阻性负载，都是热效应，所以交流和直流电最终作用是完全一样的，都是发热，只是因为交流电一般大小还在变化，所以弄出来一个“有效值”来等效出直流电的效果。但是对于感性和容性负载，交流电有了方向，可以“顺利的通过“它们，而直流电往往不能，而且交流电可以产生变化的磁场，变化的磁场又能产生变化的电场，这样能量可以轻松转换和传输出去。所以交流电的应用更广一些，比如变压器，就可以简单的让电压值改变了，直流电就无法直接做到了。又比如无线电传输，也需要这些交变的电压来产生变化的磁场，这些一个方向的直流电就无法满足要求了。
直流电因为只有一个方向，使用起来比较简单，可以轻易做成了高低电平两种状态，这样在能简单实现了二进制0和1的物理状态，所以芯片逻辑控制上，当然都需要直流电，交流电就太复杂了，在底层控制上，往往都要转换成直流电来完成。
即使是一些电源变化上，也往往先把交流电变成直流电，然后稳压了，简单化了，再通过斩波形式，逆变出来另外一种交流电，比如变频器和开关电源等产品。
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