单一元件余弦交流电路
在交流供电系统中，各类家电设备的作用其实各不相同，并且从剖析电路中的电流、电流和能量转换角度来看，除发电机是电源以外，其余设备可归纳为三类器件：内阻器件、电感器件和电容器件。有些设备可以看作是单一元件结构，如白炽灯、电炉是阻值器件；检波器和电感线圈是电感器件；电容器是电容器件等那些具有单一功能特点的器件。
实际上大部份设备则是由两种、三种器件组合而成。如输电缆线、电压器和电动机等，可以看成是阻值与电感器件组合而成。本节重点讨论单一元件交流电路中的电流与电压之间的数目关系和相位关系，并剖析能量的转换和功率，为前面剖析复杂电路打下基础。
交流电压和电流的方向
就像直流电路一样，正对交流电路中电流和电流的方向不断交变的特性，有必要给她们规定一个“正方向”，并用箭头表示，如下图所示电阻电流电压计算公式，在同一电路中，电流与电力的正方向应该规定一致。当电路中电流的实际方向与规定方向一致时，电压为正值；当电压的实际方向和规定的正方向相反时，电压则为负值。这样就可以依据所规定的的正方向与电压值的正负，来判别出交流电压在某刹那间的实际方向。
在讨论交流电流和交流电动势时，情况也是这么。
在实际使用的设备中，简单的单一元件电路虽然并不多见。电炉除了具备内阻还有一定的电感。电炉除了具有内阻还有一定的电感。日光灯的检波器和电动机的线圈除了具有电感还具有一定的内阻。所以我们在讨论了纯内阻、纯电感和纯电容的特殊电路以后，还须要进一步剖析内阻和电感的串联电路和有电容的并联电路。
在日光灯电路中，用万用表交流档测得镇流器和检波器两端的电流诸位UR和UL，如下图所示。UR和UL电流数值相乘等于电源电流U的数值，这是哪些缘由呢？
因为镇流器和检波器是不同的负载，即使同一个电压i流过内阻和电感，而且她们各自形成的电压降uR和uL的相位是不同的。i与uR是相位相同，i滞后uL90°，如右图中所示。在内阻和电感串联电路中电阻电流电压计算公式，以电压I为标准按比列大小和相位关系作相量图（见《正弦交流电的三要素及表示方式：解析法、正弦曲线法、旋转矢量法》）较为便捷。UR与UL不能直接相乘，可按平行四边形法求得电源电流U。但是UR、UL和U构成仍然角三角形，称为“电压三角形”，可用三角形的勾股弦定理进行估算。
前面的公式中：Z=
称为阻抗，单位是欧姆。
由此，I=U/Z，即为交流电路的狗姆定理。
将电流三角形的没边乘以I，就得到了“阻抗三角形”。假如电流三角形的每边除以I，就可得到“功率三角形”。这三个三角形相像的，如右图所示：
上图中间的的“阻抗三角形”，因为R、XL、Z都不是余弦量，因此阻抗三角形的三边不能画成矢量。可以证明，在同一阻值、电感串联交流电路中，电流三角形和阻抗三角形是类似三角形，Z与R之间的倾角称为阻抗角。它在数值上等于电流超前电压的相位角，但实质上取决于电路中的阻值、电感和电源的频度。