Catu daya DC adalah perangkat yang menjaga tegangan dan arus tetap stabil dalam rangkaian listrik.
Catu daya DC memiliki dua elektroda, positif dan negatif. Elektroda positif mempunyai potensial tinggi dan elektroda negatif mempunyai potensial rendah. Ketika kedua elektroda dihubungkan ke rangkaian, beda potensial yang konstan dapat dipertahankan antara kedua ujung rangkaian, sehingga membentuk arus dari elektroda positif ke elektroda negatif pada rangkaian luar. Catu daya DC adalah perangkat konversi energi yang mengubah bentuk energi lain menjadi energi listrik untuk menyuplai rangkaian, guna menjaga kestabilan aliran arus.
Mengandalkan perbedaan ketinggian air saja tidak dapat menjaga kestabilan aliran air, namun dengan terus menerus memompa air dari rendah ke tinggi, perbedaan ketinggian air tertentu dapat dipertahankan sehingga terbentuk aliran air yang stabil. Demikian pula, hanya mengandalkan medan elektrostatis yang dihasilkan oleh muatan tidak dapat mempertahankan arus konstan. Dengan bantuan catu daya DC, gaya non-elektrostatik (disebut sebagai "gaya non-elektrostatis") dapat digunakan untuk menyebabkan muatan positif kembali dari elektroda negatif potensial rendah ke elektroda positif potensial lebih tinggi melalui catu daya, untuk menjaga beda potensial antara kedua elektroda dan membentuk arus konstan.
Gaya non elektrostatis pada catu daya DC diarahkan dari kutub negatif ke kutub positif. Setelah catu daya DC dihubungkan dengan rangkaian luar, maka terbentuklah arus dari kutub positif ke kutub negatif di luar catu daya (rangkaian luar) akibat adanya gaya dorong medan listrik. Di dalam catu daya (rangkaian internal), pengaruh gaya non elektrostatik menyebabkan arus mengalir dari kutub negatif ke kutub positif, sehingga membentuk siklus aliran muatan yang tertutup.
Karakteristik penting dari sumber listrik itu sendiri adalah gaya gerak listriknya, yang sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya non elektrostatis ketika satuan muatan positif berpindah dari elektroda negatif ke elektroda positif melalui bagian dalam sumber listrik. Ketika resistansi internal catu daya dapat diabaikan, maka dapat dianggap bahwa gaya gerak listrik catu daya kira-kira sama besarnya dengan beda potensial atau tegangan antara dua kutub catu daya.
Untuk memperoleh tegangan DC yang lebih tinggi, sumber listrik DC sering digunakan secara seri. Pada saat ini, gaya gerak listrik total adalah jumlah gaya gerak listrik masing-masing sumber listrik, dan hambatan dalam total juga merupakan jumlah hambatan dalam masing-masing sumber listrik. Karena peningkatan resistansi internal, umumnya hanya cocok untuk sirkuit dengan intensitas arus yang dibutuhkan lebih rendah. Untuk mencapai intensitas arus yang lebih tinggi, sumber daya DC dengan gaya gerak listrik yang sama dapat digunakan secara paralel. Pada saat ini, gaya gerak listrik total adalah gaya gerak listrik dari satu sumber listrik, dan hambatan dalam total adalah nilai paralel dari hambatan dalam masing-masing sumber listrik.
Ada banyak jenis sumber daya DC, dan sifat gaya non elektrostatis serta proses konversi energi berbeda-beda di antara berbagai jenis sumber daya DC. Dalam baterai kimia (seperti baterai kering, baterai isi ulang, dll.), gaya non elektrostatis adalah reaksi kimia yang berkaitan dengan pelarutan dan pengendapan ion. Ketika baterai kimia habis, energi kimia diubah menjadi energi listrik dan panas Joule dalam sumber tenaga termoelektrik (seperti termokopel logam, termokopel semikonduktor). Gaya non elektrostatis merupakan efek difusi yang berhubungan dengan perbedaan suhu dan perbedaan konsentrasi elektron. Ketika sumber daya termoelektrik memberikan daya ke sirkuit eksternal, sebagian energi panas diubah menjadi energi listrik. Pada generator DC, gaya non elektrostatik disebabkan oleh induksi elektromagnetik. Ketika generator DC dihidupkan, energi mekanik diubah menjadi energi listrik dan panas Joule. Dalam sel fotovoltaik, gaya non elektrostatik merupakan hasil dari efek fotovoltaik. Ketika sel fotovoltaik diberi daya, energi cahaya diubah menjadi energi listrik dan panas Joule.
