W obwodach prądu zmiennego (AC) istotna jest zależność fazowa między napięciem i prądem, opisywana kątem przesunięcia fazowego φ. Na to przesunięcie wpływa charakter impedancji elementu: część rezystancyjna (R) oraz część reaktancyjna (X).
Poprawna odpowiedź: Rezystor. Rezystor jest elementem czysto rezystancyjnym, dlatego prąd i napięcie pozostają w fazie, a przesunięcie fazowe wynosi φ=0°. Rezystor zmienia wartość prądu (amplitudę), ale nie wprowadza opóźnienia ani wyprzedzenia względem napięcia.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- Cewka (indukcyjność L) wprowadza składową indukcyjną, przez co prąd opóźnia się względem napięcia (w idealnym przypadku aż do +90°). To klasyczny przykład elementu wpływającego na przesunięcie fazowe.
- Kondensator (pojemność C) wprowadza składową pojemnościową, przez co prąd wyprzedza napięcie (w idealnym przypadku do −90°). Również jednoznacznie wpływa na fazę.
- Bateria jest źródłem prądu stałego (DC). W DC nie rozpatruje się fazy w sensie przesunięcia między sinusoidalnymi przebiegami napięcia i prądu, dlatego bateria nie jest właściwym elementem do opisu przesunięć fazowych w obwodzie AC.
W praktyce w obwodach RLC przesunięcie fazowe wynika z relacji między reaktancją indukcyjną i pojemnościową, a w rezonansie (gdy wpływy L i C się równoważą) przesunięcie może zanikać. Na egzaminie warto zapamiętać: R – brak przesunięcia, L – prąd się spóźnia, C – prąd się spieszy.
