Se un alimentatore CA è collegato a un resistore, la corrente e la tensione nel circuito in qualsiasi punto del diagramma di temporizzazione saranno proporzionali tra loro. Ciò significa che le curve di corrente e tensione raggiungeranno contemporaneamente il valore di "picco". Così facendo, diciamo che la corrente e la tensione sono in fase.
Ora considera come si comporterà un condensatore in un circuito CA.
Se un condensatore è collegato a una sorgente di tensione CA, la tensione massima ai suoi capi sarà proporzionale alla corrente massima che scorre nel circuito. Tuttavia, il picco dell'onda sinusoidale di tensione non si verificherà contemporaneamente al picco della corrente.
In questo esempio, il valore istantaneo della corrente raggiunge il suo valore massimo un quarto di periodo (90 el.deg.) prima della tensione. In questo caso, dicono che "la corrente porta la tensione di 90◦".
A differenza della situazione nel circuito CC, il valore V/I qui non è costante. Tuttavia, il rapporto V max / I max è un valore molto utile e viene chiamato capacità in ingegneria elettrica.componente (Xc). Poiché questo valore rappresenta ancora il rapporto tra tensione e corrente, cioè in senso fisico è resistenza, la sua unità di misura è l'ohm. Il valore Xc di un condensatore dipende dalla sua capacità (C) e dalla frequenza CA (f).
Poiché la tensione efficace viene applicata al condensatore in un circuito CA, la stessa corrente CA scorre in quel circuito, che è limitata dal condensatore. Questa limitazione è dovuta alla reattanza del condensatore.
Pertanto, il valore della corrente in un circuito che non contiene componenti diversi da un condensatore è determinato da una versione alternativa della legge di Ohm
IRMS=URMS / XC
Dove URMS è il valore della tensione efficace (rms). Nota che Xc sostituisce R nella versione DC della legge di Ohm.
Ora vediamo che un condensatore in un circuito AC si comporta in modo molto diverso da un resistore fisso, e la situazione qui è corrispondentemente più complicata. Per comprendere meglio i processi che si verificano in tale catena, è utile introdurre tale concetto come vettore.
L'idea di base di un vettore è l'idea che il valore complesso di un segnale variabile nel tempo può essere rappresentato come il prodotto di un numero complesso (che è indipendente dal tempo) e di un segnale complesso che è un funzione del tempo.
Ad esempio, possiamo rappresentare la funzione Acos(2πνt + θ) proprio come una costante complessa A∙ejΘ.
Poiché i vettori sono rappresentati da modulo (o modulo) e angolo, sono rappresentati graficamente da una freccia (o vettore) che ruota nel piano XY.
Dato che la tensione sul condensatore è "lag" rispetto alla corrente, i vettori che li rappresentano si trovano nel piano complesso come mostrato nella figura sopra. In questa figura, i vettori di corrente e tensione ruotano nella direzione opposta rispetto al senso orario.
Nel nostro esempio, la corrente sul condensatore è dovuta alla sua periodica ricarica. Poiché il condensatore nel circuito CA ha la capacità di accumulare e scaricare periodicamente una carica elettrica, c'è uno scambio costante di energia tra esso e la fonte di alimentazione, che in ingegneria elettrica è chiamata reattiva.
