交流電的傳輸過程，我們得從電子與電荷講起。電流是電荷的流動，而不是電子。電子是特指一種實物粒子，它可能圍繞原子運轉(zhuǎn)，也可能處于游離態(tài)；而電荷是一個抽象概念，泛指帶電粒子，可能是失去了電子的粒子，帶正電，也可能是得到了電子的粒子，帶負電。電荷具有的勢能稱為電勢，也就是電荷從一處向另一處移動的趨勢，比如法拉弟告訴我們：導體切割磁感線時會就在導體上產(chǎn)生流動的電荷。見下圖，一根與手掌四指方向平行的金屬棍沿姆指方向穿過磁場，兩端之間就會產(chǎn)生電勢：
人們一般用電壓來衡量電勢的大小，單位是伏特。電壓也稱為電位差，類似于高差。電位差也有正負，高處相對于低處是正，反之為負。比如干電池的正極相對于負極是+1.5v，負極相對于正極是-1.5v。那么交流電是怎么回事呢？這又得從交流發(fā)電機說起了。我們知道電磁式發(fā)電機的基本原理是利用機械能使線圈在磁場的兩極間轉(zhuǎn)動；當線圈轉(zhuǎn)動時線圈切割磁感線，推動電荷移動產(chǎn)生電壓。見下圖：
由于線圈的運動呈周期性，在一個周期內(nèi)以兩個不同的方向（對于線圈的一邊來說）穿過磁場，電荷的運動方向完全相反，因此其產(chǎn)生的電壓呈正弦波形，如下圖所示：
為了簡化機械結(jié)構(gòu)，發(fā)電機一般設計為磁心在線圈中間轉(zhuǎn)動。也就是說讓磁場轉(zhuǎn)動而不是線圈，下圖所示為一個線圈和磁心的結(jié)構(gòu)：由于大型磁鐵轉(zhuǎn)子的加工成本非常高，穩(wěn)定性不佳，且難以控制磁場強度，因此轉(zhuǎn)子一般用電磁鐵來實現(xiàn)。也就是用電流通過鐵心上的繞阻來產(chǎn)生磁場，這種機制稱為“勵磁”。下圖為一個實際的多極發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖：為了最大化發(fā)電效率，一般要在發(fā)電機中按裝三個線圈，這三個線圈兩兩呈120度夾角分布。注意上圖中紅色、綠色和黃色的三條線就是三個線圈，中間青色的是鐵質(zhì)轉(zhuǎn)子，前面銅色的是繞阻，用來產(chǎn)生磁場。
由于每個線圈都有兩端，發(fā)電機工作時電荷就會在這兩端之間往復移動，形成前述的正弦波形電壓。如果在這兩端接上燈泡，就形成了電流回路。無論電路中電流的方向如何，經(jīng)過鎢絲（電阻）時都會做功產(chǎn)熱，燈也就亮了。電爐、電曖氣都是此原理。
電動機的原理與發(fā)電機正好相反，是利用正弦波電流產(chǎn)生不斷變換方向的磁場，推動磁芯轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。電子類用電器情況就更復雜了，一般首先會經(jīng)過直流電源將交流電轉(zhuǎn)換為直流電再輸送給電子器件。
為了節(jié)省發(fā)電機成本和輸電線材，發(fā)電機中的三個線圈的一端會連在一起，一般為y型連接，這一端稱為中性線。在上面的發(fā)電機結(jié)構(gòu)圖中可以看到三個線圈的一端分別接到了藍色的中性線上，而三個線圈的另一端就成為了發(fā)電機的三項輸出端。輸出的三條波型如下圖(b)所示。
中性線的電位也就是三條正弦波的平均值，即一直為零。
先說一下什么是接地。地球可以認為是一個非常良好的導體，接地就是把電荷引向大地。通常將大地作為標準零電位，那么接地的部分的電位也是零。下圖是一個接地極：
接下來看從發(fā)電廠到變電站的輸變電結(jié)構(gòu)圖：上圖中三根紅線就是發(fā)電機出來的三相輸出，分別是a相，b相和c相。在左邊的發(fā)電機中三個線圈的一端擰在一起，連到一根中性線（中線）接地。
變壓器的輸出線圈也有三個輸出端，圖里只畫了一根火線l。如果是居民用電單位，比如有一個樓的三個單元共用一個變電站，往往會將三根火線分別送給這三個單元。對于每個住戶，輸入一根火線（相線）、一根中性線，有時還會加一根地線，這種輸電方式稱為單相兩線制或單相三線制。下圖的插頭是單相三線到單相兩線的轉(zhuǎn)換插頭，內(nèi)部的地線懸空不接。如果用電單位是工廠，那可能會將三根火線和一根中性線一并輸送，稱為“三相四線制”，再加一根地線稱為“三相五線制”。當然也有一些小區(qū)會將三根相線都送入住宅，用于驅(qū)動空調(diào)等大型用電器。下面是一個常見的家用三相四線插座/插頭，最下面一個孔是中性線。
通向所有的用電單位的零線都連接在變壓器輸出線圈的另一端，并連接至大地。這條線也稱為中性線，其電位與發(fā)電機的中性線同樣為零，因此人們通常稱為零線。
從理論上講發(fā)電廠的中線和變電站的中性線是可以不接地的，但是當變電站輸出的三相負載不均衡時，中性線的電位就不為零，此時就需要將電荷導向大地，以保證用戶端的零線電位接近于零。
那這樣就非常清楚了，我們平時用的電都只是發(fā)電廠輸送過來的三相中的一相而已，而零線實際就等于發(fā)電機的中性線。如果只討論原理我們可以這樣認為：電荷就是在火線和零線間往反運動，帶動用電器做功。