实际上是电流方向在发生反向的变化，如工频50Hz交流电，每秒钟电流由正方向转为负方向来回倒转50次周期性的变化。在反方向周期的波称为负半圆。如果用一个完整的正弦波表示就是处于Y轴(竖轴)O点以下的180度波称为负半周。当然交流电不光是指正弦波，只要方向发生反向倒转的都是交流电。
电池、导线带个灯泡，电池正接、反接，灯泡都能点亮。正接相当电源正半周，反接相当电源负半周，都有电流电压，只不过这里是方波交流电，而我们用的是正弦波交流电。
这里我们用平时使用的电网来说，交流电是由发电厂发出来的。请看下图1所示。
交流同步发电机是由转子产生固定的磁极N~S，定子以一定的规律嵌入相位差为120°的三相绕组线圈(X、Y、Z)。当旋转的转子内接通直流电源后，便可以产生固定的磁极N~S，它在套在定子绕组线圈内的360°的圆形中旋转(相对运动)，就可以切割磁力线而产生感应电动势，根据磁极磁场的强弱，所产生的电动势的大小是随时变化的。例如我们那三相绕组线圈中的一组X绕组来说。请看下图2所示。
假设此时的N(见上图图1)，极处于0°时，此时感应电动机的幅值最小，以0作为参考点，当转子顺时针继续旋转，越接近X绕组的中心点时，所产生的感应电动机越大，不过转子速度是慢慢地接近90°(最大值 T/4)，当转子继续往大于90°以后的180°旋转时，定子线圈中心是逐步离开磁场N极，这样线圈中的感应电动势就会逐步减小，所以它的变化曲线是往下的；当N极旋转等于180°时(T/2)，X线圈绕组的感应电动势就回到0点；此时转子继续旋转，那么此时切割磁力线的相对运动，就完全由产生固定磁场的S极来工作了；此时过零点(磁场S极大于＞T/2往3/4T运动)，这样发电机绕组线圈X就越来越接近磁极强度最大的一点，那么线圈中感应电动势就会逐步增大，当X线圈绕组与磁极S重合时(即3/4T 或者说270°)，此时感应电动势最大；转子继续旋转从270°往一个周期T或者说360°方向旋转，此时线圈绕组中心是逐步离开磁场最强的区域，那么它所感应电动势就必然逐步减小；直到到达360°时，线圈绕组中的感应电动势也为零
(0°与360°是圆周的重合点)。
无论是交流电的正半周期与负半周期，它都是在做功的，绝对不存在交流电的负半周期是在耗能的。这里只是为了方便大家理解和教科书画图给学生好分析的。
而三相交流电的波形相位差120°，所以画Y的波形图时，在坐标往后120°开始画，其变化的波形曲线与X的一样；如此类推，Z的波形图可以从X波形图的原点往后240°或Y的波形图往后120°即可。