اگر منبع تغذیه AC به یک مقاومت متصل باشد، جریان و ولتاژ در مدار در هر نقطه از نمودار زمان‌بندی با یکدیگر متناسب خواهند بود. این بدان معنی است که منحنی های جریان و ولتاژ همزمان به مقدار "پیک" خواهند رسید. با انجام این کار، می گوییم که جریان و ولتاژ در فاز هستند.
حالا در نظر بگیرید که یک خازن در مدار AC چگونه رفتار می کند.
اگر یک خازن به یک منبع ولتاژ متناوب وصل شود، حداکثر ولتاژ در دو سر آن متناسب با حداکثر جریان جاری در مدار خواهد بود. با این حال، اوج موج سینوسی ولتاژ همزمان با پیک جریان رخ نخواهد داد.
در این مثال، مقدار لحظه ای جریان به حداکثر مقدار خود در یک چهارم دوره (90 درجه سانتیگراد) قبل از ولتاژ می رسد. در این مورد، آنها می گویند که "جریان ولتاژ را 90◦ هدایت می کند".
بر خلاف وضعیت مدار DC، مقدار V/I در اینجا ثابت نیست. با این وجود، نسبت V max / I max یک مقدار بسیار مفید است و در مهندسی برق به آن ظرفیت خازنی می گویند.جزء (Xc). از آنجایی که این مقدار همچنان نشان دهنده نسبت ولتاژ به جریان است، یعنی. در مفهوم فیزیکی مقاومت است، واحد اندازه گیری آن اهم است. مقدار Xc یک خازن به ظرفیت خازن (C) و فرکانس AC (f) آن بستگی دارد.
چون ولتاژ rms به خازن در مدار AC اعمال می شود، همان جریان AC در آن مدار جریان می یابد که توسط خازن محدود می شود. این محدودیت به دلیل راکتانس خازن است.
بنابراین، مقدار جریان در مداری که شامل هیچ جزء غیر از خازن نیست، با نسخه جایگزین قانون اهم تعیین می شود.
IRMS=URMS / XC
جایی که URMS مقدار ولتاژ rms (rms) است. توجه داشته باشید که Xc جایگزین R در نسخه DC قانون اهم می شود.
اکنون می بینیم که یک خازن در مدار AC بسیار متفاوت از یک مقاومت ثابت رفتار می کند، و وضعیت در اینجا به نسبت پیچیده تر است. به منظور درک بهتر فرآیندهای رخ داده در چنین زنجیره ای، معرفی چنین مفهومی به عنوان یک بردار مفید است.
ایده اصلی یک بردار این مفهوم است که مقدار مختلط یک سیگنال متغیر با زمان را می توان به عنوان حاصل ضرب یک عدد مختلط (که مستقل از زمان است) و یک سیگنال مختلط که یک سیگنال مختلط است نشان داد. تابع زمان.
برای مثال، می توانیم تابع A را نشان دهیمcos(2πνt + θ) درست به عنوان یک ثابت مختلط A∙ejΘ.
از آنجایی که بردارها با قدر (یا مدول) و زاویه نشان داده می شوند، به صورت گرافیکی با یک فلش (یا بردار) در حال چرخش در صفحه XY نشان داده می شوند.
با توجه به اینکه ولتاژ خازن نسبت به جریان "تاخیر" است، بردارهای نشان دهنده آنها در صفحه مختلط همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است قرار دارند. در این شکل، بردارهای جریان و ولتاژ در جهت مخالف جهت عقربه های ساعت می چرخند.
در مثال ما، جریان روی خازن به دلیل شارژ دوره ای آن است. از آنجایی که خازن در مدار AC توانایی انباشتگی و تخلیه دوره ای بار الکتریکی را دارد، تبادل انرژی دائمی بین آن و منبع برق وجود دارد که در مهندسی برق به آن راکتیو می گویند.
