Переменным называется электрический ток, меняющийся во времени по величине и направлению. Значения тока в определённый момент времени называются мгновенными. Токи, значения которых повторяются через равные промежутки времени, называются периодическими и изменяются по гармоническому закону.
Такой ток создается генераторами переменного тока, в которых электродвижущая сила возникает в результате процесса электромагнитной индукции. В цилиндрической полости, изготовленной из мягкой стали, вращается постоянный магнит, называемый ротором. Неподвижный сердечник с его обмоткой называется статором.
Благодаря простоте трансформации его напряжения почти без потерь мощности переменный ток используется для передачи и распределения электрической энергии. Широко применяются трёхфазные системы переменного тока. Генераторы и двигатели переменного тока по сравнению с машинами постоянного тока при равной мощности меньше по габаритам, проще по устройству, надёжнее и дешевле.
Переменный ток может быть преобразован в постоянный при помощи выпрямителей (для большинства устройств требуется постоянный ток). Переменный ток широко применяется в устройствах связи (радио, телевидение, проволочная телефония на дальние расстояния).
Мгновенное значение силы тока определяется по формуле:
i = Im sin (ωt + φi), где
Im - амплитуда тока,ω - его угловая частота,
a - начальная фаза.
Синусоидальный (гармонический) ток создаётся синусоидальным напряжением той же частоты:
u = Um sin (ωt + φu), где
Um - амплитуда напряжения,b - начальная фаза.
Действующие значения такого постоянного тока равны:
I = Im/√2 ≈ 0,707 Im,
U = Um/√2 ≈ 0,707 Um.
Из-за наличия в цепи переменного индуктивности или ёмкости между током i и напряжением u в общем случае возникает сдвиг фаз j = φu - φi, зависящий от параметров цепи (активного сопротивления, индуктивности, ёмкости ) и угловой частоты ω. В цепи, не содержащей ни индуктивности, ни ёмкости, ток совпадает по фазе с напряжением.
