Jika catu daya AC dihubungkan ke resistor, maka arus dan tegangan dalam rangkaian pada titik mana pun dalam diagram waktu akan sebanding satu sama lain. Artinya, kurva arus dan tegangan akan mencapai nilai “puncak” secara bersamaan. Dengan demikian, kita mengatakan bahwa arus dan tegangan sefasa.
Sekarang perhatikan bagaimana kapasitor akan berperilaku dalam rangkaian AC.
Jika kapasitor dihubungkan ke sumber tegangan AC, tegangan maksimum yang melewatinya akan sebanding dengan arus maksimum yang mengalir dalam rangkaian. Namun, puncak gelombang sinus tegangan tidak akan terjadi bersamaan dengan puncak arus.
Dalam contoh ini, nilai arus sesaat mencapai nilai maksimumnya seperempat periode (90 el.deg.) Sebelum tegangan mencapainya. Dalam hal ini, mereka mengatakan bahwa "arus memimpin tegangan sebesar 90◦".
Tidak seperti situasi di rangkaian DC, nilai V/I di sini tidak konstan. Namun demikian, rasio V max / I max adalah nilai yang sangat berguna dan disebut kapasitansi dalam teknik elektro.(Xc) komponen. Karena nilai ini masih mewakili rasio tegangan terhadap arus, mis. dalam arti fisik itu adalah resistansi, satuan ukurannya adalah ohm. Nilai Xc kapasitor tergantung pada kapasitansi (C) dan frekuensi AC (f).
Karena tegangan rms diterapkan ke kapasitor di sirkuit AC, arus AC yang sama mengalir di sirkuit itu, yang dibatasi oleh kapasitor. Batasan ini disebabkan oleh reaktansi kapasitor.
Oleh karena itu, nilai arus dalam rangkaian yang tidak mengandung komponen selain kapasitor ditentukan oleh versi alternatif Hukum Ohm
IRMS=URMS / XC
Di mana URMS adalah nilai tegangan rms (rms). Perhatikan bahwa Xc menggantikan R dalam Hukum Ohm versi DC.
Sekarang kita melihat bahwa kapasitor dalam rangkaian AC berperilaku sangat berbeda dari resistor tetap, dan situasi di sini lebih rumit. Untuk lebih memahami proses yang terjadi dalam rantai seperti itu, akan berguna untuk memperkenalkan konsep seperti vektor.
Ide dasar dari sebuah vektor adalah gagasan bahwa nilai kompleks dari sinyal yang berubah terhadap waktu dapat direpresentasikan sebagai produk dari bilangan kompleks (yang tidak bergantung pada waktu) dan beberapa sinyal kompleks yang merupakan fungsi waktu.
Misalnya, kita dapat merepresentasikan fungsi Acos(2πνt +) sebagai konstanta kompleks A∙ejΘ.
Karena vektor dilambangkan dengan besaran (atau modulus) dan sudut, vektor tersebut secara grafis diwakili oleh panah (atau vektor) yang berputar pada bidang XY.
Mengingat bahwa tegangan pada kapasitor adalah "lag" dalam kaitannya dengan arus, vektor yang mewakilinya terletak di bidang kompleks seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Pada gambar ini, vektor arus dan tegangan berputar berlawanan arah jarum jam.
Dalam contoh kita, arus pada kapasitor disebabkan oleh pengisian ulang secara berkala. Karena kapasitor dalam rangkaian AC memiliki kemampuan untuk mengakumulasi dan melepaskan muatan listrik secara berkala, ada pertukaran energi yang konstan antara kapasitor dan sumber daya, yang dalam teknik elektro disebut reaktif.
