Jika matahari dicerap, pada waktu jam yang sama, setiap hari ,selama setahun, maka akan kelihatan posisi Matahari dilangit melakarkan suatu garisan yang berbentuk nombor lapan yang dinamakan analema. Gambar disebelah menunjukkan analema yang dirakam.
Bayang sesuatu benda yang tegak di Bumi akan melakarkan analema yang serupa.
Analema ini disebabkan perbezaan diantara ‘Waktu Ketara Tempatan’( waktu jam matahari) dan ‘Waktu Piawai Malaysia’ (waktu rasmi). Perbezaan waktu ini dinamakan ‘Persamaan Waktu’. Ini disebabkan waktu jam berubah dengan malar, walhal perubahan waktu mizwalah tidak tetap.
Perubahan waktu mizwalah tidak malar kerana dua sebab utama;
1. Orbit Bumi mengelilingi Matahari adalah berbentuk elips dan ini menyebabkan kelajuan Bumi menjadi perlahan ketika ia jauh dengan Matahari atau laju bila dekat dengan Matahari
Animasi ini menunjukkan bagaimana kelajuan Bumi mengelilingi Matahari berubah; laju bila Bumi hampir dengan Matahari dan perlahan bila Bumi berjauhan daripada Matahari. Penyebab utama ialah tarikkan graviti yang kuat bila Bumi hampir dengan Matahari dan tarikkan graviti yang berkurangan bila Bumi berjauhan.
2. Paksi Bumi juga tercondong dengan satah orbit ini sebanyak 23.5 darjah dalam orbitnya mengelilingi Matahari. Animasi berikut menunjukkannya:
Waktu jam yang digunakan kini adalah juga waktu berdasarkan pergerakkan Matahari, tetapi perubahan waktu yang tidak malar itu telah dipuratakan dan disebutkan sebagai waktu purata tempatan. Ini juga memudahkan jam mekanikal diciptakan, kerana adalah sukar untuk membuat mekanisma jam yang pergerakkannya tidak malar.
Jam mekanikal juga telah diciptakan dinegara hemisfera utara dimana bayang jam matahari bergerak daripada timur waktu pagi ke arah barat pada waktu petang. Pergerakkan bayang itu diterjemahkan kepada pergerakkan jam mekanikal, iaitu arah jam (clockwise) yang digunakan hingga kini.
Persamaan waktu perlu ditambah atau ditolak daripada bacaan waktu mizwalah untuk mendapatkan Waktu Piawai Malaysia.
Gambarajah analema boleh digunakan untuk mendapatkan persamaan waktu yang perlu ditambah atau tolak daripada waktu mizwalah untuk mendapatkan waktu rasmi.