ไฟฟ้ากระแสตรง (R และ C)

กระแสไฟฟ้า (I) คืออัตราการไหลของประจุผ่านหน้าตัดตัวนำ I = Q/t มีหน่วยเป็นแอมแปร์ (A) โดย 1 A = 1 C/s

กฎของโอห์มกล่าวว่าสำหรับตัวนำที่มีอุณหภูมิคงตัว ความต่างศักย์ตกคร่อมตัวนำแปรผันตรงกับกระแสที่ไหลผ่าน V = IR โดย R คือความต้านทานของตัวนำนั้น

ความต้านทานของตัวนำสม่ำเสมอคำนวณจาก R = ρL/A โดย ρ คือสภาพต้านทานไฟฟ้า (ค่าคงตัวเฉพาะวัสดุ) L คือความยาว และ A คือพื้นที่หน้าตัด — สายไฟยาวและบางมีความต้านทานมากกว่าสายสั้นและหนา

ตัวต้านทานต่ออนุกรม: กระแสไหลผ่านทุกตัวเท่ากัน ความต้านทานรวมคือผลรวมตรงๆ R_รวม = R₁ + R₂ + ... — ความต้านทานรวมจะมากกว่าตัวต้านทานตัวใดตัวหนึ่งเสมอ

ตัวต้านทานต่อขนาน: ความต่างศักย์ตกคร่อมทุกตัวเท่ากัน ส่วนกระแสแยกไปตามแต่ละสาย ความต้านทานรวมคำนวณจาก 1/R_รวม = 1/R₁ + 1/R₂ + ... — ความต้านทานรวมจะน้อยกว่าตัวต้านทานตัวใดตัวหนึ่งเสมอ

กำลังไฟฟ้าคืออัตราการใช้พลังงานไฟฟ้าต่อเวลา คำนวณได้สามรูปแบบเทียบเท่ากัน P = IV = I²R = V²/R เลือกใช้รูปแบบที่ตรงกับตัวแปรที่โจทย์ให้มา

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีกำลังไฟสูง (เช่นเครื่องทำน้ำอุ่น) จะใช้พลังงานเร็วกว่าอุปกรณ์กำลังไฟต่ำ (เช่นหลอดไฟ LED) ถ้าเปิดใช้เวลาเท่ากัน

ทบทวนจากบทไฟฟ้าสถิต: ความสามารถในการเก็บประจุ C = Q/V และพลังงานที่สะสมในตัวเก็บประจุคือ E = ½CV² (ไม่ใช่ QV ตรงๆ เพราะความต่างศักย์เพิ่มขึ้นทีละน้อยขณะประจุสะสม)

การต่อตัวเก็บประจุมีสูตรกลับกันกับตัวต้านทาน: ต่อขนานความสามารถรวมกันตรงๆ C_รวม = C₁ + C₂ + ... (เหมือนเพิ่มพื้นที่แผ่นตัวนำ) ส่วนต่ออนุกรมใช้ 1/C_รวม = 1/C₁ + 1/C₂ + ...

เมื่อชาร์จตัวเก็บประจุผ่านตัวต้านทาน กระแสจะไหลมากที่สุดตอนเริ่มต้น (ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ V=0) แล้วค่อยๆลดลงจนเป็นศูนย์เมื่อตัวเก็บประจุเต็ม (V เท่ากับแหล่งจ่าย) — ตอนคายประจุ กระแสจะไหลย้อนทางและลดลงเรื่อยๆจนเป็นศูนย์เช่นกัน