DC 전원 공급 장치는 전기 회로에서 일정한 전압과 전류를 유지하는 장치입니다.
DC 전원 공급 장치에는 양극과 음극의 두 전극이 있습니다. 양극은 전위가 높고 음극은 전위가 낮습니다. 두 전극을 회로에 연결하면 회로의 두 끝 사이에 일정한 전위차가 유지되어 외부 회로의 양극에서 음극으로 전류가 형성됩니다. DC 전원 공급 장치는 안정적인 전류 흐름을 유지하기 위해 다른 형태의 에너지를 전기 에너지로 변환하여 회로에 공급하는 에너지 변환 장치입니다.
수위차에만 의존하면 안정된 물의 흐름을 유지할 수 없지만, 낮은 곳에서 높은 곳으로 지속적으로 물을 펌핑하면 일정한 수위차가 유지되어 안정적인 물의 흐름을 형성할 수 있습니다. 마찬가지로, 전하에 의해 생성된 정전기장에만 의존하면 일정한 전류를 유지할 수 없습니다. DC 전원 공급 장치를 사용하면 두 전극 사이의 전위차를 유지하고 일정한 전류를 형성하기 위해 비정전기력("비정전기력"이라고도 함)을 사용하여 전원 공급 장치를 통해 낮은 전위의 음극에서 높은 전위의 양극으로 양전하를 복귀시킬 수 있습니다.
DC 전원 공급 장치의 비전기력은 음극에서 양극으로 향합니다. DC 전원을 외부 회로에 연결한 후, 전계의 미는 힘으로 인해 전원(외부 회로) 외부의 양극에서 음극으로 전류가 형성됩니다. 전원 공급 장치(내부 회로) 내부에서는 비전기력의 영향으로 전류가 음극에서 양극으로 흐르게 되어 전하 흐름의 폐쇄 사이클이 형성됩니다.
전원 자체의 중요한 특성은 기전력인데, 이는 단위 양전하가 전원 내부를 통해 음극에서 양극으로 이동할 때 비전기력이 행한 일과 동일합니다. 전원장치의 내부 저항을 무시할 수 있을 때, 전원장치의 기전력은 전원장치의 두 극 사이의 전위차 또는 전압과 크기가 대략 동일하다고 생각할 수 있습니다.
더 높은 DC 전압을 얻기 위해 DC 전원을 직렬로 사용하는 경우가 많습니다. 이때, 전체 기전력은 각 전원의 기전력의 합이며, 전체 내부 저항 역시 각 전원의 내부 저항의 합이다. 내부 저항의 증가로 인해 일반적으로 필요한 전류 강도가 낮은 회로에만 적합합니다. 더 높은 전류 강도를 달성하기 위해 동일한 기전력을 갖는 DC 전원을 병렬로 사용할 수 있습니다. 이때 총기전력은 단일 전원의 기전력이고, 총 내부저항은 각 전원의 내부저항의 평행값이다.
DC 전원에는 다양한 유형이 있으며, 비정전기력의 특성과 에너지 변환 과정은 DC 전원 유형에 따라 다릅니다. 화학 배터리(건식 배터리, 충전식 배터리 등)에서 비전기력은 이온의 용해 및 증착과 관련된 화학 반응입니다. 화학 배터리가 방전되면 화학 에너지는 열전 전원(예: 금속 열전대, 반도체 열전대)에서 전기 에너지와 줄열로 변환됩니다. 비정기력은 온도 차이 및 전자 농도 차이와 관련된 확산 효과입니다. 열전 전원이 외부 회로에 전력을 공급할 때 열 에너지는 부분적으로 전기 에너지로 변환됩니다. DC 발전기에서는 전자기 유도에 의해 비전기력이 발생합니다. DC 발전기에 전원이 공급되면 기계적 에너지가 전기 에너지와 줄(Joule) 열로 변환됩니다. 광전지에서 비정전기력은 광전지 효과의 결과입니다. 태양광 전지에 전원이 공급되면 빛 에너지가 전기 에너지와 줄열(Joule Heat)로 변환됩니다.
