電動機和發電機/單相

單相交流電

從磁場中的導線到電源/線路電源

基本上，如果導線處於變化的磁場中，或者如果導線移入或移出磁場，則在導線中會產生電電壓。單相交流電壓（如果導線或線圈連線到導線，則為交流電）是在磁鐵或磁鐵等效物在導線線圈內旋轉時產生的。線圈中的匝數越多，電壓越高，旋轉速度越快，頻率越高。如果繪製圖表顯示線圈端子上的電壓隨時間的變化關係，則該圖表將呈正弦形狀，在完整旋轉過程中在正 (+V_e) 和負 (−V_e) 之間交替變化。如果線圈以每分鐘 3000 轉的速度旋轉，則每秒將有 3000/60=50 個週期（= 50 Hz），單位名稱為赫茲 (Hz)，如果線圈以每分鐘 3600 轉的速度旋轉，則電壓將以頻率 60 Hz 變化。通常的交流電（電源或線路）頻率為 50 或 60 Hz，具體取決於相關國家/地區。

北美家庭中可用的電能為單相 60 赫茲 120 伏特。交流電相對於直流電的優勢在於可以使用升壓和降壓變壓器在長距離上高效傳輸。

請注意，三相變壓器實際上是 3 個單相變壓器，其電壓彼此相位差 120 度，並且三相變壓器的任何端子與中性端子（如下所示為N）之間的電壓為單相電壓。例如，建築物的負載可以分成三個獨立的單相負載，這些負載彼此大致相等；這些負載將從三相變壓器供電，所有三個電壓均相對於中性端子；該端子通常連線到接地/大地。

120 伏特是最大電壓的均方根 ( $V_{rms}$ ) 。