Se uma fonte de alimentação CA estiver conectada a um resistor, a corrente e a tensão no circuito em qualquer ponto do diagrama de temporização serão proporcionais entre si. Isso significa que as curvas de corrente e tensão atingirão o valor de "pico" ao mesmo tempo. Ao fazer isso, dizemos que a corrente e a tensão estão em fase.
Agora considere como um capacitor se comportará em um circuito CA.
Se um capacitor estiver conectado a uma fonte de tensão CA, a tensão máxima através dele será proporcional à corrente máxima que flui no circuito. No entanto, o pico da onda senoidal de tensão não ocorrerá ao mesmo tempo que o pico da corrente.
Neste exemplo, o valor instantâneo da corrente atinge seu valor máximo um quarto de período (90 el.deg.) Antes que a tensão o faça. Neste caso, eles dizem que "a corrente está adiantada em 90◦ sobre a tensão".
Ao contrário da situação no circuito CC, o valor V/I aqui não é constante. No entanto, a razão V max / I max é um valor muito útil e é chamado de capacitância em engenharia elétrica.(Xc) componente. Uma vez que este valor ainda representa a relação entre tensão e corrente, ou seja, no sentido físico é resistência, sua unidade de medida é o ohm. O valor Xc de um capacitor depende de sua capacitância (C) e frequência CA (f).
Como a tensão rms é aplicada ao capacitor em um circuito CA, a mesma corrente CA flui nesse circuito, que é limitado pelo capacitor. Esta limitação é devido à reatância do capacitor.
Portanto, o valor da corrente em um circuito que não contém componentes além de um capacitor é determinado por uma versão alternativa da Lei de Ohm
IRMS=URMS / XC
Onde URMS é o valor da tensão rms (rms). Observe que Xc substitui R na versão DC da Lei de Ohm.
Agora vemos que um capacitor em um circuito CA se comporta de maneira muito diferente de um resistor fixo, e a situação aqui é correspondentemente mais complicada. Para entender melhor os processos que ocorrem em tal cadeia, é útil introduzir tal conceito como um vetor.
A ideia básica de um vetor é a noção de que o valor complexo de um sinal variável no tempo pode ser representado como o produto de um número complexo (que é independente do tempo) e algum sinal complexo que é um função do tempo.
Por exemplo, podemos representar a função Acos(2πνt + θ) apenas como uma constante complexa A∙ejΘ.
Como os vetores são representados por magnitude (ou módulo) e ângulo, eles são representados graficamente por uma seta (ou vetor) girando no plano XY.
Dado que a tensão no capacitor está "atrasada" em relação à corrente, os vetores que os representam estão localizados no plano complexo conforme mostrado na figura acima. Nesta figura, os vetores de corrente e tensão giram na direção oposta do sentido horário.
No nosso exemplo, a corrente no capacitor é devido à sua recarga periódica. Como o capacitor do circuito CA tem a capacidade de acumular e descarregar periodicamente uma carga elétrica, há uma constante troca de energia entre ele e a fonte de alimentação, o que na engenharia elétrica é chamado de reativo.
