La tensione ai capi di un condensatore non può cambiare istantaneamente a causa della sua proprietà intrinseca di immagazzinare carica elettrica. Quando una tensione viene applicata o modificata improvvisamente ai capi di un condensatore, non è possibile adattarla immediatamente alla nuova tensione a causa del tempo necessario al condensatore per caricarsi o scaricarsi. Questo ritardo è caratterizzato dalla capacità del condensatore (C) e dalla resistenza (R) nel circuito, che formano una costante di tempo (τ = RC). Durante questo processo di carica o scarica, la tensione ai capi del condensatore cambia gradualmente man mano che accumula o rilascia carica, anziché passare istantaneamente al nuovo livello di tensione.
In un circuito elettrico contenente sia un induttore che un condensatore, le correnti e le tensioni in questi componenti non possono cambiare simultaneamente a causa dei rispettivi meccanismi di accumulo dell’energia. Un induttore immagazzina energia nel suo campo magnetico, mentre un condensatore immagazzina energia nel suo campo elettrico. Quando la corrente attraverso un induttore cambia, induce una tensione attraverso l’induttore secondo la legge di Faraday sull’induzione elettromagnetica. Allo stesso modo, quando la tensione ai capi di un condensatore cambia, induce una corrente attraverso il condensatore a causa della relazione Q = CV (la carica è uguale alla capacità per la tensione). Pertanto, le variazioni di corrente e tensione sono sfalsate e non possono verificarsi contemporaneamente in questi componenti reattivi.
La tensione ai capi di un condensatore cambia nel tempo in base alla costante di tempo RC del circuito in cui si trova. Quando una tensione costante viene applicata a un condensatore attraverso un resistore, il condensatore si carica o scarica in modo esponenziale verso il livello di tensione applicata. Inizialmente, la tensione cambia rapidamente, quindi la velocità di variazione diminuisce nel tempo finché il condensatore non raggiunge uno stato stazionario in cui la tensione rimane costante. La tensione ai capi di un condensatore segue quindi una curva caratteristica definita dalla sua costante di tempo, con la velocità di variazione che dipende dai valori di resistenza e capacità nel circuito.
A differenza dei condensatori, i resistori non immagazzinano energia nello stesso modo e non hanno la capacità di accumulare carica. Pertanto, la tensione ai capi di un resistore può cambiare istantaneamente in risposta ai cambiamenti della corrente o della tensione applicata. I resistori si oppongono semplicemente al flusso di corrente secondo la legge di Ohm (V = IR), dove V è la tensione, I è la corrente e R è la resistenza. Pertanto, i resistori non presentano caratteristiche dipendenti dal tempo in termini di variazione di tensione e possono rispondere immediatamente ai cambiamenti nel circuito.
Un condensatore si oppone alle variazioni di tensione ai suoi capi in virtù della sua capacità. Quando la tensione ai capi di un condensatore tenta di cambiare, il condensatore resiste a questo cambiamento assorbendo o rilasciando carica attraverso le sue armature. Questo processo di carica o scarica avviene gradualmente nel tempo, governato dalla costante di tempo RC del circuito. Maggiore è la capacità, maggiore è la carica che il condensatore può immagazzinare per una determinata tensione, aumentando così la sua capacità di opporsi a rapidi cambiamenti di tensione. Questa proprietà rende i condensatori preziosi nei circuiti per attenuare le fluttuazioni di tensione, filtrare i segnali e fornire accumulo di energia in varie applicazioni elettroniche.