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直流電源有正、負兩個電極，正極的電位高，負極的電位低，當兩個電極與電路連通后，能夠使電路兩頭之間保持穩定的電位差，然后在外電路中構成由正極到負極的電流。
單靠水位凹凸之差不能保持穩恒的水流，而借助于水泵繼續地把水由低處送往高處就能保持必定的水位差而構成穩恒的水流。與此相似，單靠電荷所發生的靜電場不能保持穩恒的電流，而借助于直流電源，就能夠利用非靜電效果(簡稱為“非靜電力”)使正電荷由電位較低的負極處經電源內部返回到電位較高的正極處，以保持兩個電極之間的電位差，然后構成穩恒的電流。因此，直流電源是一種能量轉換設備，它把其他形式的能量轉換為電能供應電路，以保持電流的穩恒活動。直流電源中的非靜電力是由負極指向正極的。當直流電源與外電路接通后，在電源外部(外電路)，因為電場力的推進，構成由正極到負極的電流。而在電源內部(內電路)，非靜電力的效果則使電流由負極流到正極，然后使電荷的活動構成閉合的循環。
 
線性可調穩壓穩流直流電源體現電源自身的一個重要特征量是電源的電動勢，它等于單位正電荷從負極經過電源內部移到正極時非靜電力所作的功。當電源給電路供給能量時，所供應的功率P等于電源的電動勢E與電流I兩者的乘積,P=E I。電源的另一個特征量是它的內電阻(簡稱內阻)R0，當經過電源的電流為I時,電源內部損耗的熱功率(即單位時間內發生的焦耳熱)等于R0I。
　　當電源的正、負南北極沒有連通時,電源處于斷路(開路)狀況，這時電源兩電極之間的電位差在量值上即等于電源的電動勢。在斷路狀況下，不發生非電能與電能的彼此轉換。當把負載電阻接到電源的南北極上以構成閉合回路時，經過電源內部的電流從負極流到正極，這時，電源所供給的功率E I等于輸送到外電路的功率U I(U是電源正極與負極之間的電位差)與內電阻中損耗的熱功率R0I之和，E I=U IR0I。所以，當電源向負載電阻供給功率時，電源南北極間的電位差U=E-R0I。
　　當用另一個電動勢較大的電源接到電動勢較小的電源上，正極接正極，負極接負極(例如用直流發電機對蓄電池組充電)時，在電動勢較小的電源內部，電流是從它的正極流到負極的，這時，外界向電源輸入電功率U I，它等于電源中單位時間內貯存的能量E I與內電阻中損耗的熱功率R0I之和，U I=E IR0I。所以，當外界向電源輸入功率時，外界加到電源南北極之間的電壓應為U=ER0I。
　　當電源的內電阻能夠忽略不計時，能夠認為電源的電動勢在量值上近似地等于電源南北極間的電位差或電壓。
　　為了獲得較高的直流電壓，常將直流電源串聯運用，這時總電動勢為各電源的電動勢之和，總內阻也為各電源內電阻之和。因為內阻增大，一般只能用于所需電流強度較小的電路。為了獲得較大的電流強度，能夠將等電動勢的直流電源并聯運用，這時總電動勢即為單個電源的電動勢，總內阻為各電源內電阻的并聯值。
　　直流電源的類型許多，不同類型的直流電源中，非靜電力的性質不同，能量轉換的進程也不同。在化學電池(例如干電池、蓄電池等)中，非靜電力是與離子的溶解和堆積進程相聯系的化學效果,化學電池放電時,化學能轉化為電能和焦耳熱在溫差電源(例如金屬溫差電偶、半導體溫差電偶)中，非靜電力是與溫度差和電子的濃度差相聯系的擴散效果，溫差電源向外電路供給功率時，熱能部分地轉化為電能。在直流發電機中,非靜電力是電磁感應效果,直流發電機供電時，機械能轉化為電能與焦耳熱。在光電池中，非靜電力是光生伏打效應的效果，光電池供電時，光能轉化為電能和焦耳熱。