Phasenbeziehungen im Wechselstromkreis

1. Ohmscher Widerstand

Strom und Spannung sind in Phase:

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2. (ideale) Spule

Durch Selbstinduktion wird der Anstieg bzw. Abfall des Stromes verzögert. Die Spannung eilt dem Strom um 90° bzw. voraus. Die Phasendifferenz beträgt φ = .

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Theoretische Herleitung:

3. (idealer) Kondensator

Zum Aufladen des Kondensators muss zunächst Strom fließen, bevor er die maximale Spannung erreicht. Die Spannung hinkt dem Strom um 90° bzw. hinterher. Die Phasendifferenz beträgt φ = −.

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Theoretische Herleitung:

Da die Stromstärke die Ableitung der Ladung nach der Zeit ist, muss umgekehrt die Ladung auf dem Kondensator eine Stammfunktion der Stromstärke sein. Also ist

.

Der Kondensator wird bei angelegter Wechselspannung in beiden Richtungen gleich stark aufgeladen, d.h. k = 0. Die Kondensatorspannung erhält man über die Definition der Kapazität ( ):