A váltakozó feszültség és a váltakozó áram értéke időben nem állandó. A váltakozó áram és feszültség mérésére az egyenáramú mérőműszerek nem használhatók. Úgynevezett váltakozó feszültségű mérőműszerekkel végezzük a méréseket. A műszerek áramkörbe kapcsolása ugyanolyan módon történik mint az egyenáramok esetén. A feszültségmérőt párhuzamosan, az áram-erősségmérőt sorosan kapcsoljuk az áramkörbe.

A műszaki életben használatos univerzális műszerek mind az egyen-, mind a váltakozó áram és feszültség mérésére alkalmasak megfelelő beállítással.

Egyszerű váltóáramú kapcsolásban legyen a fogyasztó egy normál izzólámpa, az áramforrás pedig az elektromos hálózat. Amennyiben zárjuk az áramkört, a műszerek állandó feszültséget és áramot jeleznek, holott mind a feszültség, mind az áram időben folyamatosan változik. A műszerek a feszültség és az áram effektív értékét mutatják. Az effektív feszültség az, amit a váltakozó áramú feszültségmérő mér. Az effektív áramerősségaz, amit a váltakozó áramú áramerősség-mérő mér.

A váltakozó áram és feszültség effektív értékét a hőhatás alapján definiáljuk. Gondoljuk meg, hogy egy karácsonyfaégőt elemről is működtethetünk, de karácsonykor általában a hálózatról használjuk egy lámpafüzér tagjaként. Az egyik esetben egyenáram, a másik esetben váltakozó áram folyik át rajta. Az izzó mindkét esetben világít, ami azon alapul, hogy az áram hőhatására az izzószál fölizzik. Amennyiben több elemet kapcsolunk sorba elérhetjük, hogy az izzó ugyanolyan erősen világítson mint amikor a fenyőfán világít. Ez azt jelenti, hogy az izzószálon mindkét esetben ugyanannyi hő keletkezik, azaz a hálózat által szolgáltatott váltakozó áram helyettesíthető egy olyan egyenárammal, amely ugyanannyi idő alatt, ugyanannyi hőt termel.

A váltakozó áram effektív értékén annak az egyenáramnak a nagyságát értjük, amely periódusidő alatt azonos hőt termel ugyanazon a fogyasztón.

A váltakozó feszültség effektív értéke az az egyenfeszültség, amely az adott fogyasztón a váltakozó feszültség hatására átfolyó váltakozó áram effektív értékével megegyező egyenáramot hoz létre.

A gyakorlatban a váltakozó áram és feszültség effektív értékét adják meg. A háztartási elektromos hálózat effektív feszültsége 220-230 V. A csúcs értéke közelítőleg 311-325 V.

A szinuszos váltakozó feszültség és áram esetén a maximális érték az effektív érték 2 -szerese.

Képlettel: U eff = U max 2 .

A váltakozó áram teljesítményének meghatározásánál követhetjük az egyenáramoknál alkalmazott módszert. A váltakozó áram pillanatnyi teljesítményét a fázisviszonyoktól függetlenül a

P=U*I

összefüggés alapján számíthatjuk, ahol U és I a feszültség és az áramerősség pillanatnyi értéke.

Mivel a teljesítmény nem állandó ezért a gyakorlatban a teljesítmény átlagértékével számolnak, amit az effektív feszültség és áramerősség segítségével nagyon egyszerűen számíthatunk a összefüggés alapján. Az a teljesítmény, amit a mérőműszerek által jelzett áramerősség és feszültség értékekből számíthatunk ki a látszólagos teljesítmény.

P=Ueff*Ieff

A látszólagos teljesítmény két részből tevődik össze. Az egyik része az ohmos ellenállásokonhővé alakuló elektromos energiára vonatkozik, és hatásos teljesítménynek nevezzük. Az ehhez tartozó energia tehát hő formájában eltávozik az áramkörből. Az áramkörbe azonban nem csak a szokásos ohmos ellenállást kapcsolhatjuk be. Beiktathatunk tekercset vagy kondenzátort is, melyekben az áram hatására mágneses illetve elektromos terek épülnek fel, majd az áram változásának következő félperiódusában ezek összeomlanak. A felépüléshez szükséges energia így visszakerül az áramkörbe, nem vész el. A látszólagos teljesítmény másik része tehát az a meddő teljesítmény, mely a tekercs illetve kondenzátor miatt van jelen, hiszen az áramerősség nagyságát ezek az áramköri elemek is befolyásolják.

Határozzuk meg a hatásos teljesítményt! Mivel a hatásos teljesítmény az ohmos ellenálláson eső teljesítmény, nagyságát a

Ph = Ieff2R

összefüggéssel számíthatjuk.

Ha az áramkörben csak ohmos ellenállás van, a látszólagos és hatásos teljesítmény egyenlő. Ha váltakozó áramú ellenállások is találhatók az áramkörben, akkor a hatásos teljesítmény kisebb, mint a látszólagos.