Dacă o sursă de curent alternativ este conectată la un rezistor, atunci curentul și tensiunea din circuit în orice punct din diagrama de timp vor fi proporționale unul cu celăl alt. Aceasta înseamnă că curbele de curent și tensiune vor atinge valoarea „de vârf” în același timp. Procedând astfel, spunem că curentul și tensiunea sunt în fază.
Acum luați în considerare cum se va comporta un condensator într-un circuit de curent alternativ.
Dacă un condensator este conectat la o sursă de tensiune AC, tensiunea maximă pe el va fi proporțională cu curentul maxim care curge în circuit. Cu toate acestea, vârful undei sinusoidale de tensiune nu va apărea în același timp cu vârful curentului.
În acest exemplu, valoarea instantanee a curentului atinge valoarea maximă cu un sfert de perioadă (90 el.deg.) înainte ca tensiunea să o facă. În acest caz, ei spun că „curentul conduce tensiunea cu 90◦”.
Spre deosebire de situația din circuitul DC, valoarea V/I aici nu este constantă. Cu toate acestea, raportul V max / I max este o valoare foarte utilă și se numește capacitate în inginerie electrică.(Xc) componentă. Deoarece această valoare reprezintă încă raportul dintre tensiune și curent, de exemplu. in sens fizic este rezistenta, unitatea sa de masura este ohmul. Valoarea Xc a unui condensator depinde de capacitatea acestuia (C) și de frecvența AC (f).
Deoarece tensiunea rms este aplicată condensatorului într-un circuit de curent alternativ, același curent de curent alternativ circulă în acel circuit, care este limitat de condensator. Această limitare se datorează reactanței condensatorului.
De aceea, valoarea curentului într-un circuit care nu conține alte componente decât un condensator este determinată de o versiune alternativă a legii lui Ohm
IRMS=URMS / XC
Unde URMS este valoarea rms (rms) a tensiunii. Rețineți că Xc înlocuiește R în versiunea DC a Legii lui Ohm.
Acum vedem că un condensator dintr-un circuit de curent alternativ se comportă foarte diferit față de un rezistor fix, iar situația de aici este în mod corespunzător mai complicată. Pentru a înțelege mai bine procesele care au loc într-un astfel de lanț, este util să introduceți un astfel de concept ca vector.
Ideea de bază a unui vector este noțiunea că valoarea complexă a unui semnal care variază în timp poate fi reprezentată ca produsul unui număr complex (care este independent de timp) și al unui semnal complex care este un funcţie de timp.
De exemplu, putem reprezenta funcția Acos(2πνt + θ) la fel ca o constantă complexă A∙ejΘ.
Deoarece vectorii sunt reprezentați prin mărime (sau modul) și unghi, ei sunt reprezentați grafic printr-o săgeată (sau vector) care se rotește în planul XY.
Având în vedere că tensiunea de pe condensator este „lag” în raport cu curentul, vectorii care îi reprezintă sunt situați în planul complex, așa cum se arată în figura de mai sus. În această figură, vectorii curent și tensiune se rotesc în direcția opusă în sensul acelor de ceasornic.
În exemplul nostru, curentul de pe condensator se datorează reîncărcării periodice. Deoarece condensatorul din circuitul de curent alternativ are capacitatea de a acumula și descărca periodic o sarcină electrică, există un schimb constant de energie între acesta și sursa de energie, care în inginerie electrică se numește reactiv.
