在电子学领域，对于正弦信号而言，流过一个元器件的电流和其两端的电压，它们的相位往往并非相同。这种相位差究竟是如何产生的呢？这一知识具有极其重要的意义，因为在放大器、自激振荡器的反馈信号设计中，都必须充分考虑相位因素。同时，在构建一个电路时，也需要深入了解、合理利用或有效避免这种相位差。接下来，我们将深入探讨这个问题。
首先，我们要了解一些元件的诞生过程；其次，掌握电路元器件的基本工作原理；然后，据此探寻相位差产生的原因；，利用元件的相位差特性构建一些基本电路。
在科学发展的历程中，科学家们经过长期的观察与试验，不仅弄清楚了许多道理，还常常会有一些意外的发现。例如，伦琴发现了 X 射线，居里夫人发现了镭的辐射现象，这些偶然的发现终都成为了伟大的科学成就。电子学领域亦是如此。当科学家让电流通过导线时，偶然发现了导线发热和电磁感应现象，基于此发明了电阻和电感。此外，科学家从摩擦起电现象中获得灵感，发明了电容。而发现整流现象从而创造出二极管，同样也是偶然所得。
电阻、电感、电容本质上都是能源转换的元件。电阻实现了电能到热能的转换，其原理是电势能通过电流转化为热能。电源正负两端贮藏着电势能（正负电荷），当电势加在电阻两端，电荷在电势差的作用下流动形成电流。由于这种流动速度远比无电势差时的乱序自由运动快，在电阻或导体内碰撞产生的热量也就更多。正电荷从电势高的一端进入电阻，负电荷从电势低的一端进入电阻，二者在电阻内部进行中和作用，从而在电阻两端产生了电势差，即电阻的电压降。对于线性电阻，我们用 R = V / I 来衡量其阻力大小；对于交流信号，则表达为 R = v (t) /i (t)。需要注意的是，还存在非线性电阻的概念，其非线性有电压影响型、电流影响型等。
电感实现了电能与磁场能之间的相互转换。当电源电势加在电感线圈两端，电荷在电势差作用下流动形成电流，电流进而转变为磁场，这就是 “充磁” 过程。若被充磁电感线圈两端的电源电势差撤销，且电感线圈外接有负载，磁场能在衰减过程中会转换为电能。衡量电感线圈充磁多少的单位是磁链 Ψ，磁链与电流成正比，即 Ψ = L * I，L 为电感量。根据电磁感应原理，磁链变化产生感应电压，v (t) = L * di (t) /dt，即电感的感应电压与电流的变化率（对时间的导数）成正比，电流变化越快，感应电压越高。
电容实现了电势能与电场能的转换。当电源电势加在电容的两个金属极板上，正负电荷在电势差作用下分别向电容两个极板聚集形成电场，这是 “充电” 过程。若被充电电容两端的电源电势差撤销，且电容外接有负载，电容两端的电荷会在其电势差下向外流走，即 “放电” 过程。电容上的电流并非电荷真的流过电容两个极板间的绝缘介质，而是充电过程中电荷从外部向电容两个极板聚集形成的流动，以及放电过程中电荷从电容两个极板向外流走而形成的流动。衡量电容充电多少的单位是电荷数 Q，电荷数与电势差（电压）成正比，即 Q = C * V，C 为电容量。电容量的微分表达式为 C = dQ (t) /dv (t)，综合可得 i (t) = C * dv (t) /dt，即电容电流与其上电压的变化率（对时间的导数）成正比，电压变化越快，电流越大。
需要提醒的是，相位的概念是针对正弦信号而言的，直流信号、非周期变化信号等不存在相位的概念。
电阻上的电压与电流同相位，因为电阻上电压 v (t) = R * i (t)，若 i (t) = sin (ωt + θ)，则 v (t) = R * sin (ωt + θ)。
电感上的电流落后电压 90° 相位。当电感线圈通有变化的电流时，会产生感应电压，根据公式 v (t) = L * di (t) /dt，若 i (t) = sin (ωt + θ)，则 v (t) = L * cos (ωt + θ)。从直观上理解，设想一个电感与电阻串联充磁，充磁电流的变化引起磁链的变化，而磁链的变化又产生感应电动势和感应电流。根据楞次定律，感应电流方向与充磁电流相反，延缓了充磁电流的变化，使得充磁电流相位落后于感应电压。
电容上的电流超前电压 90° 相位。由公式 i (t) = C * dv (t) /dt 可知，若 v (t) = sin (ωt + θ)，则 i (t) = C * cos (ωt + θ)。直观来看，设想一个电容与电阻串联充电，总是先有流动电荷（即电流）的积累才有电容上的电压变化，即电流总是超前于电压，或者说电压总是落后于电流。从积分方程 v (t) = (1 / C) * ∫i (t) * dt = (1 / C) * ∫dQ (t) 也能体现这种关系，电荷变化的积累形成了电压，故 dQ (t) 相位超前 v (t)；而电荷积累的过程就是电流同步变化的过程，即 i (t) 与 dQ (t) 同相，因此 i (t) 相位超前于 v (t)。
无论是 RC 文氏桥，还是 LC 的串联谐振、并联谐振，都是由电容或 / 和电感元件的电压、电流相位差引起的。当两个频率相同、相位相同的正弦波叠加时，叠加波的幅度达到值，这就是共振现象，在电路里称为谐振。相反，两个频率相同、相位相反的正弦波叠加，叠加波的幅度会降到，甚至为零，这就是减小或吸收振动的原理，如降噪设备。当一个系统中有多个频率信号混合时，如果有两个同频信号产生了共振，那么这个系统中其它振动频率的能量就被这两个同频、同相的信号所吸收，从而起到了对其它频率的过滤作用，这就是电路中谐振过滤的原理。
谐振需要同时满足频率相同和相位相同两个条件。电路通过幅度 - 频率特性选择频率的方法以前在 RC 文氏桥中讲过，LC 串并联的思路与 RC 相同，这里不再赘述。下面我们来看看电路谐振中相位补偿的粗略估计（更的相位偏移则要计算）。
若没有 C2，正弦信号 Uo 的电流由 C1→R1→R2，通过 R2 上压降形成 Uf 输出电压。由于支路电流被电容 C1 移相超前 Uo 90°，这超前相位的电流流过 R2（电阻不产生相移），使得输出电压 Uf 电压超前于 Uo 90°。在 R2 上并联 C2，C2 从 R2 取得电压，由于电容对电压的滞后作用，使得 R2 上电压也被强制滞后（但不一定有 90°，因为还有 C1→R1→C2 电流对 C2 上电压即 Uf 的影响，但在 RC 特征频率上，并联 C2 后 Uf 输出相位与 Uo 相同）。
若没有电容 C，正弦信号 u 通过 L 感应到次级输出 Uf，Uf 电压超前于 u 90°；在 L 初级并联电容 C，由于电容对电压的滞后作用，使得 L 上电压也被强制滞后 90°。因此，并联 C 后 Uf 输出相位与 u 相同。
对于输入正弦信号 u，电容 C 使得串联回路中负载 R 上的电流相位超前于 u 90°，电感 L 则使得同一串联回路中的电流相位再滞后 90°，二者相位偏移刚好抵消。因此，输出 Uf 与输入 u 同相。
总结：
需要注意的是，相位影响不一定都是 90°，具体数值与电路的其它部分相关，需要进行计算。串联电容使得串联支路电流相位超前，从而影响输出电压相位；并联电容使得并联支路电压相位滞后，从而影响输出电压相位；串联电感使得串联支路电流相位滞后，从而影响输出电压相位；并联电感使得并联支路支路电压超前，从而影响输出电压相位。更简洁的记忆方法是：电容使电流相位超前，电感使电压相位超前（均指元件上的电流或电压）。
