Si une alimentation CA est connectée à une résistance, le courant et la tension dans le circuit à n'importe quel point du diagramme de synchronisation seront proportionnels l'un à l'autre. Cela signifie que les courbes de courant et de tension atteindront la valeur "crête" en même temps. Ce faisant, on dit que le courant et la tension sont en phase.
Considérez maintenant comment un condensateur se comportera dans un circuit alternatif.
Si un condensateur est connecté à une source de tension alternative, la tension maximale à ses bornes sera proportionnelle au courant maximal circulant dans le circuit. Cependant, le pic de l'onde sinusoïdale de tension ne se produira pas en même temps que le pic du courant.
Dans cet exemple, la valeur instantanée du courant atteint sa valeur maximale un quart de période (90 el.deg.) Avant la tension. Dans ce cas, ils disent que "le courant est en avance de 90◦ sur la tension".
Contrairement à la situation dans le circuit CC, la valeur V/I ici n'est pas constante. Néanmoins, le rapport V max / I max est une valeur très utile et s'appelle capacité en électrotechnique.(Xc). Étant donné que cette valeur représente toujours le rapport de la tension au courant, c'est-à-dire au sens physique c'est la résistance, son unité de mesure est l'ohm. La valeur Xc d'un condensateur dépend de sa capacité (C) et de sa fréquence AC (f).
Parce que la tension efficace est appliquée au condensateur dans un circuit CA, le même courant CA circule dans ce circuit, qui est limité par le condensateur. Cette limitation est due à la réactance du condensateur.
Par conséquent, la valeur du courant dans un circuit ne contenant aucun composant autre qu'un condensateur est déterminée par une version alternative de la loi d'Ohm
IRMS=URMS / XC
Où URMS est la valeur de tension rms (rms). Notez que Xc remplace R dans la version DC de la loi d'Ohm.
Maintenant, nous voyons qu'un condensateur dans un circuit alternatif se comporte très différemment d'une résistance fixe, et la situation ici est d'autant plus compliquée. Afin de mieux comprendre les processus se produisant dans une telle chaîne, il est utile d'introduire un tel concept en tant que vecteur.
L'idée de base d'un vecteur est la notion que la valeur complexe d'un signal variant dans le temps peut être représentée comme le produit d'un nombre complexe (qui est indépendant du temps) et d'un signal complexe qui est un fonction du temps.
Par exemple, on peut représenter la fonction Acos(2πνt + θ) comme une constante complexe A∙ejΘ.
Puisque les vecteurs sont représentés par la magnitude (ou le module) et l'angle, ils sont représentés graphiquement par une flèche (ou un vecteur) tournant dans le plan XY.
Étant donné que la tension sur le condensateur est en "retard" par rapport au courant, les vecteurs les représentant sont situés dans le plan complexe comme le montre la figure ci-dessus. Dans cette figure, les vecteurs courant et tension tournent dans le sens inverse du sens des aiguilles d'une montre.
Dans notre exemple, le courant sur le condensateur est dû à sa recharge périodique. Étant donné que le condensateur du circuit alternatif a la capacité d'accumuler et de décharger périodiquement une charge électrique, il y a un échange constant d'énergie entre lui et la source d'alimentation, ce qui en génie électrique est appelé réactif.
