DC 電源は、電気回路内で安定した電圧と電流を維持するデバイスです。
DC 電源には、正と負の 2 つの電極があります。正極は電位が高く、負極は電位が低くなります。 2つの電極が回路に接続されている場合、回路の両端間に一定の電位差を維持することができ、それによって外部回路内に正電極から負電極への電流が形成されます。 DC 電源は、安定した電流の流れを維持するために、他の形式のエネルギーを電気エネルギーに変換して回路に供給するエネルギー変換デバイスです。
水位差だけでは安定した水流を維持できませんが、低水位から高水位まで水を汲み続けることで一定の水位差を保ち、安定した水流を形成します。同様に、電荷によって生成される静電場だけに依存しても、定電流を維持することはできません。 DC 電源の助けを借りて、非静電力 (「非静電力」と呼ばれる) を使用して、正電荷を電源を介して低電位の負極から高電位の正極に戻し、2 つの電極間の電位差を維持し、定電流を形成することができます。
DC 電源内の非静電力は、負極から正極に向けられます。直流電源を外部回路に接続すると、電界の押す力により電源の外側（外部回路）にプラス極からマイナス極に向かう電流が形成されます。電源内部 (内部回路) では、非静電力の影響により、電流が負極から正極に流れ、それによって充電の流れの閉サイクルが形成されます。
電源自体の重要な特性は、その起電力です。これは、正電荷の単位が電源の内部を通って負極から正極に移動するときに非静電力によって行われる仕事に等しくなります。電源の内部抵抗が無視できる場合、電源の起電力は電源の両極間の電位差または電圧にほぼ等しいと考えることができます。
より高い DC 電圧を得るために、DC 電源は直列で使用されることがよくあります。このとき、総起電力は各電源の起電力の総和となり、総内部抵抗も各電源の内部抵抗の総和となる。内部抵抗が増加するため、通常、必要な電流強度が低い回路にのみ適しています。より高い電流強度を達成するには、同じ起電力を持つ DC 電源を並列に使用できます。このとき、総起電力は単一電源の起電力、総内部抵抗は各電源の内部抵抗の並列値となります。
DC 電源には多くの種類があり、非静電力の性質とエネルギー変換のプロセスは DC 電源の種類によって異なります。化学電池 (乾電池、充電式電池など) では、非静電力はイオンの溶解と析出に関連する化学反応です。化学電池が放電すると、化学エネルギーは熱電電源 (金属熱電対、半導体熱電対など) で電気エネルギーとジュール熱に変換されます。非静電力は、温度差と電子濃度差に関連する拡散効果です。熱電電源が外部回路に電力を供給すると、熱エネルギーの一部が電気エネルギーに変換されます。直流発電機では、電磁誘導により非静電力が発生します。 DC 発電機に電力が供給されると、機械エネルギーが電気エネルギーとジュール熱に変換されます。太陽電池では、光起電力効果の結果として非静電力が発生します。太陽電池に電力が供給されると、光エネルギーが電気エネルギーとジュール熱に変換されます。
