理論證明，在純電容電路中，電容器兩級間電壓的有效值uc與電路中電流的有效值ic之間的關系為
電容器開始充電時（即電壓從零開始增大），電容器的極板上沒有電荷，此時存儲電容容易，一個很小的電壓便能產生很大的電流，此狀態(tài)充電電流最大，后來極板上電荷積多了，同性電荷相互排斥，并隨著電容器所帶電荷的增加，要想電容器充電就受到了越來越大的阻力，電業(yè)必須繼續(xù)升高，才能繼續(xù)存儲一些電荷進去，因此電流逐漸減小，到電壓升到最大值時，極板上電荷已儲滿，此時電流減小到零。即ic不是與uc成正比變化的，而是與uc的變化率成正比變化的。
uc與ic變化的關系如下左圖所示，由圖知，uc與ic的相位差為9 ，且電流ic超前uc 90°，用相量圖表示如下右圖所示。