把一支试电笔的氖管和一只500千欧～1兆欧的电阻串接起来，固定在一根筷子的一端，如图1所示。用电源插头和软导线，把这串联的氖管和电阻接入220伏交流电源，氖管就亮了。手拿着筷子的另一端挥动它，就可产生一串上下交替的红色光斑（见图2），晚上在暗处观察，这些红色光斑就格外醒目。
原来，当氖管接上电源时，只有负极才发光。交流电的正负极性不断交替，而且速度较快，所以静止的氖管两极交替发光的现象不易觉察。挥动筷子时，由于人眼的惰性作用，氖管在空间产生一个发光轨迹，这种两极交替发光的现象就“展开”了。如果挥动的幅度和空间位置保持不变，挥动速度足够快，这种交替发光现象就会很清晰。运动的氖管成了一个土“示波器”，我们用它观察到了交流电的波形。
一个朝上的光斑和一个朝下的光斑加起来经过的时间叫一个周期（一般用符号T表示），每秒的周期数叫频率（一般用符号f表示，频率的单位叫赫，一般用H\(_{Z}\)表示）。我国电网采用的频率为50赫，因此每秒极性交替变化为50次。此外，频率、周期之间有一个关系，即f=1T。如f=50赫，T即为1/50=0.02秒。
如果有三相电源，我们可再用土示波器作一次观察。一般三相电源有四根线，其中一根是接地的线，叫零线，另外三根线叫火线，或者叫相线。在一根筷子上固定好两只氖管，在两根火线上各接上一只1兆欧电阻，然后用足够长的软导线连接起来，如图3所示。氖管都亮了，把筷子挥动起来，我们可看见两只氖管都构成光斑轨迹，但是光斑朝上朝下出现的情况有所不同。仔细观察，可以发现它们相差1／3周期（图4）。
从钟表上可以看出，秒针转一圈即为1分。所以秒针的周期为1分，或者说是60秒。观察秒针是否转了一圈，必须规定一个起点，秒针从这一点开始，再回到这一点，才算一圈。我们把这个点叫做参考点。直观可以看出，秒针转一圈，相当于秒针画一个圆，即旋转360°。如果以参考点为零度，那么秒针转了360°，即回到参考点，完成一圈。因此，选参考点时，用角度来表示比直接用时间来表示，方便得多。如果另外再选一个参考点，这个参考点与上述第一个参考点的相对位置为120°，如图5a、b，那么秒针从第一个参考点转一周后，从第二个参考点算起，则只完成240°角的转动，即只完成2/3周。用两只表来观察就更清楚了。两只表的秒针都停在图5a位置，第一只表秒针先走，走到图5b位置时，第二只表秒针开始走。这样，第一只表的秒针转一周后，第二只表的秒针只转240°，即2/3周。这两根秒针的相对位置差120°，相当于差1／3周。因此，可以用角度的相对位置来表示这两根秒针的相对运动的时间关系，相差120°，即相差1／3周期，亦即相差T／3秒。这个作为参考点的角度就叫相位角，简称相位，例如上述第一只表的参考点为0度，相位即为0°；第二只表的参考点为120°，相位为120°。图4中的光斑也是一种周期运动，与表针不同之处，只是周期不一样（光斑的周期为0.02秒，而秒针转动一周为60秒）。因此也可以用角度来表示光斑相对运动的时间关系。如果图4的上面光斑的参考点（相位）定为零度，下面的光斑差1/3周期，它的参考点就为120°，即相位为120°，它们的相位差为120°-0°=120°。由此可看出，三根火线中的交流电，它们的相位是不同的，互相差120°。根据这个道理，一般叫这种电源为三相电源。（大钧）