При рассмотрении рисунка можно обнаружить, что ток i1 и напряжение u3 имеют максимальные (при одинаковом направлении) и нулевые значения всегда одновременно, все остальные токи и напряжения имеют максимальные значения в другие (разные) моменты времени.
Рис. 1
Это значит, что для первого тока сдвиг фаз между током и напряжением равен нулю, а между остальными токами и напряжениями не равен нулю.
Рассмотрим синусоидальные токи i1 и i2, мгновенные значения которых представлены на рис. 2 перпендикулярами, опущенными из концов вращающихся отрезков ОА1 и ОА2 на прямую ВБ.
Рис. 2
В тот момент, когда ток i2 имеет максимальное значение, ток i1 еще продолжает расти. Так как отрезки ОА1 и ОА2 вращаются с одинаковой постоянной скоростью, время достижения максимального значения током i1 будет отставать от времени достижения максимального значения током i2 (ток i1 отстает от тока i2 или ток i2 опережает ток i1).
Это отставание будет определяться углом между отрезками ОА1 и OА2. Угол А1ОА2 неизменен во времени. Он называется углом сдвига фаз между токами i1 и i2. Аналогично объясняется наличие угла сдвига фаз между током и напряжением.
Мы видели, что переменный ток в процессе изменения увеличивается и уменьшается и только два раза за период достигает максимальной величины. Естественно, что, протекая в проводнике, переменный ток выделяет в нем меньше тепла, чем постоянный ток, численно равный амплитудному (максимальному) значению тока. Величина постоянного тока, выделяющего в проводнике такое же количество тепла, как данный переменный ток, называется действующей величиной переменного тока.
Действующую величину переменного тока обозначают буквой I.
Установлено, что действующая величина переменного синусоидального тока равна его максимальному значению, деленному на корень из 2,
По аналогии, действующее значение переменного напряжения
