2.2.1 正弦量三要素
正弦交流電的電流或電壓或電動勢，都滿足一般正弦函數的表達式，統稱為正弦量。隨時間周期性變化的正弦量，只需要有三個參數就可以唯一確定其表達式，在電學領域，這三個參數被稱為正弦量三要素：幅值、角頻率和初相位。例如在式（2.29）中，對正弦量i，其幅值是Im，角頻率是ω，初相位是ψi；對正弦量u，其幅值是Um，角頻率是ω，初相位是ψu。
下面分別介紹正弦量的三要素，以及與三要素相關的量。為了表述的方便，將正弦量的一般表達式寫為
這里，正弦量a可以是正弦電流i、正弦電壓u和正弦電動勢e中任意一個。那么，對正弦量a，其三要素就是幅值Am、角頻率ω和初相位ψ。
1.角頻率、頻率和周期
正弦量在數學上是一個正弦函數，正弦函數是一個周期函數，這個周期就是正弦量的周期，記為T。對正弦量a，根據周期函數的定義有
即有
根據正弦函數的性質和周期的定義可知，式（2.32）總是成立的條件是
也即角頻率ω與周期T的關系為
根據頻率的定義可知，頻率f與周期T的關系為
所以可以寫出角頻率ω與頻率f的關系為
這里，周期T的國際單位為秒（s）；頻率f的國際單位為赫茲（Hz）；角頻率ω的國際單位為弧度/秒（rad/s）。由于角頻率和頻率、周期存在這種確定的關系，正弦量三要素之一的角頻率，也可改為頻率或周期，即頻率或周期是正弦量的三要素之一。
從正弦量的函數表達式［見式（2.30）］來看，可以廣義地認為，直流電是交流電的一種特殊形式，因為只要ω＝0，正弦量a的大小和方向將保持不變，退化為直流電。這表明直流電可以看作是頻率f＝0或周期T→∞的一種特殊正弦交流電。
國家規定，電力系統發電設備、輸電設備、變電設備等，以及工業與民用電氣設備必須采用一個統一的額定頻率。這個額定頻率稱為工頻，這種交流電就稱為工頻交流電。
各個國家的工頻交流電，所使用的頻率有兩個，50Hz或60Hz。中國使用的交流電，其工頻為50Hz。俄羅斯、印度、德國、法國、英國、意大利等大多數國家，其工頻交流電的頻率都為50Hz。美國、加拿大、韓國等少數國家使用的是60Hz的工頻交流電。有些國家則由于歷史原因，國內工頻交流電的頻率并不統一，而是50Hz和60Hz共存，比如日本、巴西、墨西哥、沙特。
2.初相位和相位
對一個正弦量a［見式（2.30）］，其相位為ωt+ψ，這是一個角度，而且是隨時間變化的角度。正弦量a的初相位為ψ，這是一個角度，而且是一個固定的角度，決定了正弦量的起始位置。初相位也簡稱為初相。
在計算時，需要注意角頻率ω單位與初相ψ單位的對應關系，如果初相ψ用的單位是度（°），則角頻率ω的單位應該用（°）/s，如果初相ψ用的單位是弧度（rad），則角頻率ω的單位應該用rad/s。
對兩個同頻率的正弦量a1和a2：
其相位差?＝（ωt+ψ1）－（ωt+ψ2）＝ψ1－ψ2。所以，對同頻率的兩個正弦量，其相位差就等于初相之差。對于不同頻率的正弦量，由于其相位差?隨時間變化，不是一個固定值，其比較沒有意義，所以一般不比較不同頻率的正弦量。比較兩個正弦量時，有一個默認的前提，就是兩者的頻率或角頻率相同。
兩個正弦量的相位差?可以用于描述兩個正弦量的超前、滯后關系。對式（2.37）所表達的兩個正弦量：
● 如果相位差?＞0，就稱正弦量a1超前正弦量a2；
● 如果相位差?＝0，就稱正弦量a1與正弦量a2同相；
● 如果相位差?＜0，就稱正弦量a1滯后正弦量a2。
特別地，當|?|＝π時，稱正弦量a1與正弦量a2反相。同樣，兩個相量超前、滯后、同相及反相的關系，比較的是兩個同頻率的正弦量，這是默認的前提。
3.幅值和有效值
對正弦量a［見式（2.30）］，其幅值用對應的大寫字母加下標“m”來表達，即Am。比如正弦電壓u的幅值記為Um，正弦電流i的幅值記為Im，正弦電動勢e的幅值記為Em。幅值表示的是正弦量相對平衡位置所能達到的最大值，與物理上振幅的含義相同。
電氣工程上，正弦交流電的大小通常用有效值來表示，而不是寫出正弦量的復雜正弦函數。對正弦量a，可以是正弦電壓u，也可以是正弦電流i，其有效值是按照熱效應來定義的，即：在一個單位電阻，即R＝1Ω的電阻元件上，分別加載直流量A（直流電流或直流電壓）和正弦量a，若在正弦量a一個周期T內，兩者產生的熱量相等，則稱該直流量A是正弦量a的有效值。即有
一般約定，用正弦量對應的大寫字母表示該正弦量的有效值，即正弦量a的有效值記作A。比如正弦電流i的有效值記作I，正弦電壓u的有效值記作U，正弦電動勢e的有效值記作E。
將正弦量a的表達式（2.30），代入式（2.38）可得
這即表明，對正弦電流i、正弦電壓u和正弦電動勢e，其有效值I、U和E分別為
中國工頻交流電的正弦電壓有效值為220V。大部分國家工頻交流電的電壓有效值在230V左右，或在120V左右。比如，美國工頻交流電電壓有效值為110V，英國為240V，德國為220V，印度為127V。