設(shè)電容元件c，其電壓、電流采用關(guān)聯(lián)參考方向，如圖4-16所示。
設(shè)電容端電壓為
通過(guò)c的電流為
式中im是電容電流的最大值。上式表明，電容電壓、電流是同頻率的正弦量，其波形圖如圖4-17所示。通過(guò)電容的電流與電容電壓是相同頻率的正弦量，而且電流的相位超前電壓 90°。它們振幅之間的關(guān)系為
因此
,
xc具有電阻的量綱，稱(chēng)為容抗。當(dāng)c的單位為f，ω的單位為rad/s時(shí)，xc的單位為ω。對(duì)于給定的電容c，當(dāng)u一定時(shí)，ω愈高，電容進(jìn)行充放電的速率愈快，單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的電荷量愈大，故i就愈大，表示電流愈容易通過(guò)。反之，ω愈低，電流將愈不容易通過(guò)。在直流情況下，ω=0,i=0，電容相當(dāng)于開(kāi)路，所以，電容元件具有隔直流的作用。
電容電壓和電流可用相量表示為
電壓、電流相量如圖4－18所示。
電容的瞬時(shí)功率為
與電感電路一樣，電容電路的瞬時(shí)功率也以正弦的規(guī)律變化，且變化頻率也為電流的兩倍，如圖4-19所示。平均功率為
平均功率等于零表明電容器是不消耗能量的，它只是與外電路或電源進(jìn)行能量交換。這種能量交換的大小，可用瞬時(shí)功率的最大值進(jìn)行衡量，并稱(chēng)其為無(wú)功功率qc，因此qc=ucic=xcic2
在(0－t/4)期間：u>0, i<0，故p<0，電容供給功率。在此期間，電容電壓由最大值逐漸減少到零，電容把貯存的電能全部供給了外電路或電源。當(dāng)t=t/4 時(shí)，電容的貯能wc=0。在(t/4-t/2)期間：u<0, i<0, 故p>0，電容吸收功率。這時(shí)， 電容反向充電，電容電壓由零逐漸達(dá)到負(fù)的最大值，電容從外電路或電源獲得能量并貯存在電場(chǎng)中。
圖4－19也畫(huà)出電容的儲(chǔ)能的波形
如圖所示電容的平均儲(chǔ)能是