Характеристики переменного тока (значение тока, фаза тока) зависят не только от величины сопротивления, входящего в данную цепь, но и от величины индуктивности и емкости этой цепи. Это связано с тем, что в таких цепях образуются магнитное поле и потоки смещения в конденсаторах.
Часто относительная роль параметров (R, L, С) в цепи незначительна. Поэтому подобные цепи рассматриваются как цепи, которые обладают только сопротивлением, или только индуктивностью, или только емкостью, т. е. рассматривается каждое из условий по очереди для трех простейших цепей переменного тока. Если цепь содержит только сопротивление R, входное напряжение u = Um sin?t будет создавать ток. Если цепь содержит только сопротивление R, входное напряжение u = Um sin?t будет создавать ток. Данное выражение повторяет формулу закона Ома для участка цепи постоянного тока.
Для цепей переменного тока R называют активным сопротивлением. Такие сопротивления преобразуют электроэнергию в теплоту или другой вид. Оно может отличаться от сопротивления при постоянном токе.
Если в цепь переменного тока включена индуктивность L, ток обусловливается совместным действием напряжения и источника энергии, и э. д. с. самоиндукции, возникающей в цепи в результате изменений тока. Итак, в данном случае синусоидальный ток отстает от синусоидального напряжения по фазе на четверть периода. Если электрическая цепь содержит электроемкость, то в ней проходит заряд и разряд конденсатора. Это вызывает поступательное и возвратное движения зарядов в проводниках, соединяющих емкость с источником переменного напряжения. В отличие от индуктивного сопротивления емкостное уменьшается с увеличением частоты переменного тока, а для постоянного напряжения сопротивление емкости равно бесконечности. Последовательное соединение индуктивности и активного сопротивления. Рассмотрим цепи переменного синусоидального тока, которые состоят из последовательно соединенных индуктивности L и активного сопротивления R.
Из-за присутствия в цепи индуктивности в ней действуют напряжение источника и э. д. с. самоиндукции. Получаем, что напряжение складывается алгебраически из двух частей: активной составляющей uA = ImR sin?t, которая совпадает по фазе с током, и индуктивной реактивной составляющей up = Im?L cos?t, которая опережает по фазе ток в цепи на ? / 2. Данное выражение можно изобразить прямоугольным треугольником сопротивлений.