До сих пор мы рассматривали электрический ток, направление и сила которого оставались постоянными, т. е. не изменялись с течением времени. Такой ток мы называли постоянным. При постоянном токе электроны движутся по проводнику все время в одном и том же направлении (если не считать хаотического теплового движения электронов), причем количество движущихся электронов и скорость, их движения все время остаются постоянными.
Условное графическое изображение постоянного тока приведено на рисунке 1.
Рисунок 1. График переменного тока.
Переменный ток отличается от постоянного тем, что он периодически изменяет свое направление, т. е. течет по проводнику то в одну, то в другую сторону.
Переменный ток можно получить при помощи очень простой схемы, изображенной на рисунке 2а. При каждом передвижении переключателя изменяется лишь направление тока в цепи, сила же тока при этом остается все время неизменной.
Рисунок 2. Простейший способ получения переменного тока а) и его график б).
Графическое изображение переменного тока, полученного таким способом, приведено на рисунке 2б, где ток, протекающий по проводнику в одном направлении, отложен над горизонтальной осью времени, а ток обратного направления — под осью времени.
Рассмотрим другой, белее распространенный случай переменного тока, когда изменяется не только направление тока, но и его сила.
Представим себе проводник, согнутый в виде рамки и вращающийся в равномерном магнитном поле (рисунок 3).
Рисунок 3. Рамка вращающаяся в равномерном магнитном поле.
При вращении рамки магнитный поток, охватываемый ею, будет изменяться, следовательно, в рамке возникнет ЭДС индукции. В этом случае форма ЭДС индукции возникающей в рамке, а при подключению нагрузки к ней и форма переменного электрического тока текущего по цепи будет иметь вид показанный на рисунке 4, то есть изменение переменного тока будет осуществляться по закону синуса.
Рисунок 4. График синусоидального переменного тока.