Istosmjerno napajanje je uređaj koji održava stabilan napon i struju u električnom krugu.
Istosmjerno napajanje ima dvije elektrode, pozitivnu i negativnu. Pozitivna elektroda ima visok potencijal, a negativna elektroda ima nizak potencijal. Kada su dvije elektrode spojene na krug, konstantna potencijalna razlika može se održavati između dva kraja kruga, čime se stvara struja od pozitivne elektrode do negativne elektrode u vanjskom krugu. DC napajanje je uređaj za pretvorbu energije koji pretvara druge oblike energije u električnu energiju za napajanje krugova, kako bi se održao stabilan protok struje.
Oslanjajući se samo na razliku u razini vode ne može se održati stabilan protok vode, ali kontinuiranim pumpanjem vode od niskog do visokog, može se održavati određena razlika u razini vode kako bi se formirao stabilan protok vode. Slično, oslanjanje isključivo na elektrostatičko polje koje stvaraju naboji ne može održati konstantnu struju. Uz pomoć istosmjernog napajanja, neelektrostatske sile (koje se nazivaju "neelektrostatske sile") mogu se upotrijebiti kako bi se pozitivni naboji vratili s negativne elektrode s nižim potencijalom na pozitivnu elektrodu s višim potencijalom kroz izvor napajanja, kako bi se održala razlika potencijala između dviju elektroda i stvorila konstantna struja.
Neelektrostatička sila u istosmjernom napajanju usmjerena je od negativnog pola prema pozitivnom polu. Nakon što se istosmjerni izvor napajanja spoji na vanjski strujni krug, stvara se struja od pozitivnog pola prema negativnom polu izvan napajanja (vanjski krug) zbog potisne sile električnog polja. Unutar napajanja (unutarnji strujni krug), učinak neelektrostatskih sila uzrokuje protok struje od negativnog pola prema pozitivnom polu, čime se stvara zatvoreni ciklus toka naboja.
Važna karakteristika samog izvora energije je njegova elektromotorna sila, koja je jednaka radu neelektrostatskih sila kada se jedinica pozitivnog naboja kreće od negativne elektrode do pozitivne elektrode kroz unutrašnjost izvora energije. Kada se unutarnji otpor izvora napajanja može zanemariti, može se smatrati da je elektromotorna sila napajanja približno jednaka veličini potencijalne razlike ili napona između dva pola izvora napajanja.
Kako bi se dobio veći istosmjerni napon, istosmjerni izvori napajanja često se koriste u seriji. U ovom trenutku, ukupna elektromotorna sila je zbroj elektromotornih sila svakog izvora energije, a ukupni unutarnji otpor također je zbroj unutarnjih otpora svakog izvora energije. Zbog povećanja unutarnjeg otpora, općenito je prikladan samo za krugove s nižim potrebnim intenzitetom struje. Za postizanje veće jakosti struje mogu se paralelno koristiti istosmjerni izvori jednake elektromotorne sile. U ovom trenutku, ukupna elektromotorna sila je elektromotorna sila jednog izvora energije, a ukupni unutarnji otpor je paralelna vrijednost unutarnjeg otpora svakog izvora energije.
Postoje mnoge vrste izvora istosmjerne struje, a priroda neelektrostatičkih sila i procesa pretvorbe energije razlikuju se među različitim vrstama izvora istosmjerne struje. U kemijskim baterijama (kao što su suhe baterije, punjive baterije itd.), neelektrostatske sile su kemijske reakcije povezane s otapanjem i taloženjem iona. Kada se kemijska baterija isprazni, kemijska energija se pretvara u električnu energiju i Jouleovu toplinu u termoelektričnim izvorima energije (kao što su metalni termoparovi, poluvodički termoparovi). Neelektrostatske sile su difuzijski učinci povezani s temperaturnim razlikama i razlikama u koncentraciji elektrona. Kada termoelektrični izvori energije opskrbljuju vanjske krugove, toplinska energija se djelomično pretvara u električnu energiju. U istosmjernom generatoru neelektrostatička sila uzrokovana je elektromagnetskom indukcijom. Kada se istosmjerni generator napaja, mehanička energija se pretvara u električnu energiju i Jouleovu toplinu. U fotonaponskim ćelijama neelektrostatske sile rezultat su fotonaponskog učinka. Kada se fotonaponska ćelija napaja, svjetlosna energija se pretvara u električnu energiju i Jouleovu toplinu.
