Рассмотрим теперь цепь переменного тока, содержащую индуктивность, емкость и резистор, включенные последовательно
Через все элементы цепи протекает один и тот же ток, поэтому в качестве основного выберем вектор тока и будем строить вектор напряжения, приложенного к этой цепи. Напряжение, приложенное к цепи, равно векторной сумме падений напряжений на катушке индуктивности, на емкости и на резисторе:
Мы уже знаем, что напряжение на резисторе совпадает по фазе с током, напряжение на катушке опережает ток по фазе на П/2, а напряжение на емкости отстает от тока по фазе на П/2. Можно записать эти напряжения в следующем виде:
Поскольку нам известны амплитуды и фазы векторов, мы можем построить векторную диаграмму и найти вектор 
Из этой векторной диаграммы мы можем найти модуль вектора приложенного к цепи напряжения 
и сдвиг по фазе 
между током и напряжением: 
где величина
называется полным сопротивлением цепи. Из векторной диаграммы видно, что сдвиг по фазе между током и напряжением определяется уравнение
В результате построения диаграммы мы получили треугольник напряжений, гипотенуза которого равна приложенному напряжению . При этом разность фаз между током и напряжением определяется соотношением векторов 
. При 
угол 
положителен и нагрузка имеет индуктивный характер. При 
угол 
отрицателен и нагрузка имеет емкостной характер А при 
угол 
равен нулю и нагрузка является чисто активной Разделив стороны треугольника напряжений на значение тока в цепи, получим треугольник сопротивлений, в котором R — активное сопротивление, Z- полное сопротивление, а 
- реактивное сопротивление.
Кроме того,
Когда напряжения на индуктивности и емкости 
, взаимно сдвинутые по фазе на 180 по величине, то они полностью компенсируют друга Напряжение, приложенное цепи, равно напряжению на активном сопротивлении, а ток в цепи совпадает по фазе с напряжения. Этот случай называется резонансом напряжении
Итак, условием резонанса напряжений является равенство напряжений на индуктивности и емкости или равенство
индуктивного и емкостного сопротивлений цепи:I
При резонансе напряжений ток в цепи, согласно равен:
т. е. цепь в данном случае имеет наименьшее возможное сопротивление, как будто в нее включено только активное сопротивление R. Ток в цепи при этом достигает максимального значения, угол сдвига фаз между током и напряжением 
равен нулю, а 
= 1.
Резонанс напряжений характеризуется обменом энергии между магнитным полем катушки и электрическим полем конденсатора.
Увеличение магнитного поля катушки индуктивности происходит исключительно за счет уменьшения энергии электрического поля в конденсаторе и наоборот.
Следует обратить внимание на то, что при резонансе напряжения на реактивных сопротивлениях 
могут заметно превышать приложенное к цепи напряжение. Если мы возьмем отношение приложенного напряжения к напряжению на индуктивности (или емкости), то получим
то есть напряжение на индуктивности будет больше приложенного напряжения в 
раз. Это означает, что при резонансе напряжений на отдельных участках цепи могут возникать напряжения, опасные для изоляции приборов, включенных в данную цепь. В радиотехнике явление резонанса напряжений находит широкое применение в приемно-передающей аппаратуре и радиоизмерительных приборах.