Jännitteen ja virran vaihe-ero

Vaihtovirran ja -jännitteen vaihe-ero on juuri sitä, että toinen on toista jäljessä, eli näiden aaltokuvaajat ajan suhteen päällekkäin asetettuna eivät "täsmää".

Olleellist tietenkin on, että kyseessä on vaihtojännite vakiotaajuudella ja amplitudilla. Muutoin tilanne ei ole vakaa. Puhtaasti kapasitiivisessa kuormassa ännitteen ja virran välille syntyy vaihe-ero siten, että virta on 90 asteen verran edellä jännitettä, eli jännite on virtaa jäljessä. Induktiivinen kuorma puolestaan vastustaa virran muutosta, jolloin jännite kukee edellä. Käytännössä piirissä on aina resistanssia, kapasitanssia ja induktanssia, muttei mennä nyt siihen.

Esimerkiksi kondensaattorille pätee
U = Q/C
dU/dt = I/C
I = C dU/dt
Jos U(t) = U0 sin(wt), niin
I(t) = wC U0 cos(wt)
sin(wt) = cos( wt-pii/2 )
Jännitteen U(t) ja virran I(t) välillä on vaihe-ero -pii/2. Virta seuraa jännitettä "vaiheessa".

Esimerkiksi kondensaattorille pätee
U = Q/C
dU/dt = I/C
I = C dU/dt
Jos U(t) = U0 sin(wt), niin
I(t) = wC U0 cos(wt)
sin(wt) = cos( wt-pii/2 )
Jännitteen U(t) ja virran I(t) välillä on vaihe-ero -pii/2. Jännite seuraa virtaa "vaiheessa".

Esimerkiksi kondensaattorille pätee
U = Q/C
dU/dt = I/C
I = C dU/dt
Jos U(t) = U0 sin(wt), niin
I(t) = wC U0 cos(wt)
sin(wt) = cos( wt-pii/2 )
Jännitteen U(t) ja virran I(t) välillä on vaihe-ero -pii/2. Jännite seuraa virtaa "vaiheessa".

Yleensä puhutaan että virta on jäljessä tai edellä jännitettä, koska virtaa ei voi syntyä ilman jännitettä. Eikä se virtakaan voi olla oikeasti edellä jännitettä, näennäinen edellä oleva virta on vain edellisen jännitehuipun aikana varastoitunutta vanhaa energiaa joka pääsee purkautumaan kun jännite laskee.

Kondensaattorissa jännitteen muutos on verrannollinen virtaan ja kelassa jännite on verrannollinen virran muutokseen.