Uma fonte de alimentação CC é um dispositivo que mantém tensão e corrente constantes em um circuito elétrico.
Uma fonte de alimentação DC possui dois eletrodos, positivo e negativo. O eletrodo positivo tem um potencial alto e o eletrodo negativo tem um potencial baixo. Quando os dois eletrodos são conectados ao circuito, uma diferença de potencial constante pode ser mantida entre as duas extremidades do circuito, formando assim uma corrente do eletrodo positivo para o eletrodo negativo no circuito externo. A fonte de alimentação DC é um dispositivo de conversão de energia que converte outras formas de energia em energia elétrica para alimentar circuitos, a fim de manter um fluxo estável de corrente.
Depender apenas da diferença no nível da água não pode manter um fluxo de água estável, mas ao bombear continuamente a água de baixo para cima, uma certa diferença de nível de água pode ser mantida para formar um fluxo de água estável. Da mesma forma, confiar apenas no campo eletrostático gerado pelas cargas não pode manter uma corrente constante. Com a ajuda de uma fonte de alimentação CC, forças não eletrostáticas (referidas como "forças não eletrostáticas") podem ser usadas para fazer com que cargas positivas retornem do eletrodo negativo de menor potencial para o eletrodo positivo de maior potencial através da fonte de alimentação, a fim de manter a diferença de potencial entre os dois eletrodos e formar uma corrente constante.
A força não eletrostática em uma fonte de alimentação CC é direcionada do pólo negativo para o pólo positivo. Depois que a fonte de alimentação CC é conectada ao circuito externo, uma corrente é formada do pólo positivo para o pólo negativo fora da fonte de alimentação (circuito externo) devido à força de impulso do campo elétrico. Dentro da fonte de alimentação (circuito interno), o efeito de forças não eletrostáticas faz com que a corrente flua do pólo negativo para o pólo positivo, formando assim um ciclo fechado de fluxo de carga.
Uma característica importante da própria fonte de energia é a sua força eletromotriz, que é igual ao trabalho realizado por forças não eletrostáticas quando uma unidade de carga positiva se move do eletrodo negativo para o eletrodo positivo através do interior da fonte de energia. Quando a resistência interna da fonte de alimentação pode ser ignorada, pode-se considerar que a força eletromotriz da fonte de alimentação é aproximadamente igual em magnitude à diferença de potencial ou tensão entre os dois pólos da fonte de alimentação.
Para obter uma tensão CC mais alta, as fontes de energia CC são frequentemente usadas em série. Neste momento, a força eletromotriz total é a soma das forças eletromotrizes de cada fonte de energia, e a resistência interna total também é a soma das resistências internas de cada fonte de energia. Devido ao aumento da resistência interna, geralmente só é adequado para circuitos com menor intensidade de corrente necessária. Para atingir uma intensidade de corrente mais alta, fontes de energia CC com força eletromotriz igual podem ser usadas em paralelo. Neste momento, a força eletromotriz total é a força eletromotriz de uma única fonte de energia, e a resistência interna total é o valor paralelo da resistência interna de cada fonte de energia.
Existem muitos tipos de fontes de energia CC, e a natureza das forças não eletrostáticas e o processo de conversão de energia variam entre os diferentes tipos de fontes de energia CC. Em baterias químicas (como baterias secas, baterias recarregáveis, etc.), as forças não eletrostáticas são reações químicas relacionadas à dissolução e deposição de íons. Quando uma bateria química é descarregada, a energia química é convertida em energia elétrica e calor Joule em fontes de energia termoelétrica (como termopares metálicos, termopares semicondutores). Forças não eletrostáticas são efeitos de difusão relacionados a diferenças de temperatura e diferenças de concentração de elétrons. Quando fontes de energia termoelétrica fornecem energia para circuitos externos, a energia térmica é parcialmente convertida em energia elétrica. Em um gerador DC, a força não eletrostática é causada pela indução eletromagnética. Quando o gerador DC é alimentado, a energia mecânica é convertida em energia elétrica e calor Joule. Nas células fotovoltaicas, as forças não eletrostáticas são o resultado do efeito fotovoltaico. Quando a célula fotovoltaica é alimentada, a energia luminosa é convertida em energia elétrica e calor Joule.
