إذا تم توصيل مصدر طاقة تيار متردد بمقاوم ، فإن التيار والجهد في الدائرة في أي نقطة في مخطط التوقيت سيكونان متناسبين مع بعضهما البعض. وهذا يعني أن منحنيات التيار والجهد ستصل إلى قيمة "الذروة" في نفس الوقت. عند القيام بذلك ، نقول أن التيار والجهد في الطور.
الآن ضع في اعتبارك كيف سيتصرف المكثف في دائرة التيار المتردد.
إذا تم توصيل مكثف بمصدر جهد تيار متردد ، فإن الجهد الأقصى عبره سيكون متناسبًا مع أقصى تيار يتدفق في الدائرة. ومع ذلك ، فإن ذروة الموجة الجيبية للجهد لن تحدث في نفس وقت ذروة التيار.
في هذا المثال ، تصل القيمة اللحظية للتيار إلى قيمته القصوى ربع فترة (90 درجة مئوية) قبل أن يصل الجهد. في هذه الحالة يقولون أن "التيار يقود الجهد بمقدار 90 درجة".
على عكس الوضع في دائرة التيار المستمر ، فإن قيمة V / I هنا ليست ثابتة. ومع ذلك ، فإن النسبة V max / I max هي قيمة مفيدة للغاية وتسمى السعة في الهندسة الكهربائية.(Xc) المكون. نظرًا لأن هذه القيمة لا تزال تمثل نسبة الجهد إلى التيار ، أي إنها مقاومة بالمعنى المادي ، ووحدة قياسها هي أوم. تعتمد قيمة Xc للمكثف على سعته (C) وتردد التيار المتردد (f).
نظرًا لتطبيق جهد جذر متوسط التربيع على المكثف في دائرة تيار متردد ، يتدفق نفس التيار المتردد في تلك الدائرة ، التي يحدها المكثف. هذا القيد ناتج عن تفاعل المكثف.
لذلك ، يتم تحديد قيمة التيار في دائرة لا تحتوي على مكونات بخلاف المكثف بواسطة نسخة بديلة من قانون أوم
IRMS=URMS/ XC
حيث URMSهي قيمة جهد rms (rms). لاحظ أن Xcيحل محل R في إصدار DC من قانون أوم.
الآن نرى أن المكثف في دائرة التيار المتردد يتصرف بشكل مختلف تمامًا عن المقاوم الثابت ، والوضع هنا أكثر تعقيدًا. من أجل فهم العمليات التي تحدث في مثل هذه السلسلة بشكل أفضل ، من المفيد تقديم مثل هذا المفهوم كمتجه.
الفكرة الأساسية للمتجه هي الفكرة القائلة بأن القيمة المعقدة لإشارة متغيرة بمرور الوقت يمكن تمثيلها على أنها ناتج رقم مركب (مستقل عن الوقت) وبعض الإشارات المعقدة التي تمثل دالة الوقت
على سبيل المثال ، يمكننا تمثيل الوظيفة أcos (2πνt +) تمامًا مثل ثابت معقد A ∙ ejΘ.
نظرًا لأن المتجهات يتم تمثيلها بالحجم (أو المعامل) والزاوية ، يتم تمثيلها بيانياً بواسطة سهم (أو متجه) يدور في المستوى XY.
بالنظر إلى أن الجهد على المكثف "متأخر" بالنسبة للتيار ، فإن المتجهات التي تمثلها تقع في المستوى المعقد كما هو موضح في الشكل أعلاه. في هذا الشكل ، نواقل التيار والجهد تدور في الاتجاه المعاكس لاتجاه عقارب الساعة.
في مثالنا ، التيار على المكثف ناتج عن إعادة شحنه بشكل دوري. نظرًا لأن المكثف في دائرة التيار المتردد لديه القدرة على تجميع وتفريغ شحنة كهربائية بشكل دوري ، فهناك تبادل مستمر للطاقة بينه وبين مصدر الطاقة ، وهو ما يسمى في الهندسة الكهربائية متفاعل.
