首先从一个交流发电机看

下图为电机内部的横截面图。中间为永磁体转子

我们拿一根铜线，如图所示绕成两个线圈，形成闭合回路

接下来让中心永磁体转动。线圈内部的自由电子受到磁场变化的干扰产生感应电流。

 

 磁场线的分布是一个双椭圆。由于磁场线越密集的地方磁场强度越大，条形磁体磁场以中性点一侧为例(如下图)从上到下磁场逐渐变强，直到中心达到最大，再往下继续减小。因此随着旋转的磁场转过线圈，当出现下图左边的磁场时，此时线圈磁场对线圈感应电流最大，也就是电子流动速度最大；同理，下图右边的磁场感应电流最小。所以磁体转动过程中电流会逐渐增强直到磁场最大处电流最强，然后回逐渐减弱，直到磁场最小处(中性点)电流为0。

如果在磁铁旋转中绘制出电子的流动速度(即电流)，可以得到下图所示正弦波。完整的一圈转动得到正弦波的一个周期波形，这种完整的一圈旋转称为循环，频率就是每秒循环的次数。

以上所说的就是单相电。为了改进单相电提供电流忽大忽小的问题，可以再加一相线圈，称为第二相，它与第一组线圈旋转120度得到的。分析上和单相电类似，第一相线圈变强，第二相就相应处于减弱状态。这样的话整体上就会比单相电稳定些，它的波形图(未合成)如下。这就是两相电

 

不过磁铁到下图所示位置时磁场最大处没有线圈，而有线圈的地方磁场很小，此时电流仍然很小。也就是说电流忽大忽小的问题仍然存在。

所以在此基础上又添加了第三相线圈。这时的波形如下图，可以看到总体来说电流大小几乎恒定不变。当然相位之间仍然会存在一些微小间隙，可以添加多组线圈来弥补此缺陷，但是会造成成本的浪费，所以三相电就成了普遍的工业用电(折中选择)

 

上图三相电是转子南北极不变，而增加三相定子。实际上也可以定子南北极不变，增减三相转子，轮流切割磁感线产生三相电，如下图

三相电不仅可以连接全部相位为大型工业设备供电，还可以单单连接其中的一相为小型电器供电

比如小型建筑的电梯电机和空调泵需要三相电源供电，但计算机和办公设备只需要连接单相电源。

对于城市而言电力分配也是如此，家庭住房只会连接单个相位(电力需求不会很大)，而大型厂房电力需求大，连接的就是三相电

 

单相电(如家庭用电)通常从火线进入从零线输出形成回路。但是三相电的三根线全都是火线，为什么三相电不需要零线？

注意看下图三相电的波形。在结尾时刻可以看到黄色一相的电压为0，而另外两相电压相等，但方向相反。从曲线图也可以看出，任意一点其中一相的电压大小等于另外两相电压之和，但方向相反，相互抵消为0V

基于上述特性，假设三相电的三相分别给三个负载供电，某一相的正向电压等于另外两条线的反向电压。

 

所以全部接到一起，三个负载共用同一条回路

由于他们之间电压相互抵消为0，也就意味着如图所示的中心点电压为0，所以中间的那条线不会有电流通过。

去掉不会有电流通过的那条线后得到的电路如下所示。这就得到了三相高压电为什么没有零线，因为他们互为零线

我们都知道单相电输出为220V，那三相电输出为多少？

三相电之间没有零线，所以是三相电火线之间的相差电压，由于其中一相电压等于另外两相电压之和，假设其中一相为0V可以去除 

 只要求出两相之间的电压差即可，计算电压差需要用到相量的概念。

用相量就是求出两相之间的距离即可

 

所以三相电输出电压就是380V.从左边图形可以看出，发电机衍生出两种接法。星型接法输出单相电压为220V，而三角形接法输出单相电压为380V