Nuolatinė elektros srovė yra tokia, kuri laikui bėgant nekinta, ji yra pastovi ir teka elektrine grandine viena kryptimi (1.1 pav.). Iš tikrųjų nuolatinė srovė gali šiek tiek svyruoti, bet pagal nutylėjimą mokymuose kalbama tik apie pastovios nuolatinės srovės grandines.
1.1 pav. Nuolatinės elektros srovės grafikas
Elektrotechnikos raidos pradžioje buvo geriau teoriškai ištirtos nuolatinės srovės grandinių savybės, kurios pirmiausia ir buvo pritaikytos praktiškai. Šiuo metu plačiau naudojama kintamoji sinusinė srovė, bet yra nemaža sričių, kur tinka tik nuolatinė srovė, pavyzdžiui, elektrochemija, elektronika — elektroninės ir radijo aparatūros maitinimo grandinės. Kai kada nuolatinę srovę tikslingiau naudoti techniniu bei ekonominiu požiūriu. Pavyzdžiui, suvirinant nuolatine srove, gaunama geresnė siūlė; naudojant nuolatinės srovės variklį, galima tolygiau ir tiksliau reguliuoti įrengimų judėjimo greitį. Daugeliui elektronikos įtaisų, įvairiems autonominiams įrenginiams (pvz., automobiliams) reikalingi cheminiai nuolatinės srovės šaltiniai — elementai ir akumuliatoriai.
Kita vertus, nuolatinės ir kintamosios srovės grandinės tiriamos panašiais metodais. Nuolatinės srovės grandinių tyrimas yra paprastesnis ir akivaizdesnis, dėl to nuolatinės srovės grandinių tyrimo metodus galima laikyti visos elektrotechnikos elementoriumi.
Elektros srovė gali tekėti tik uždara grandine. Elektros srovė — tai laidininku per laiko vienetų pernešamas elektrinio krūvio kiekis:
I = Q / t
čia Q — visas per laiką t (s) perneštas elektrinio krūvio kiekis. Srovės I matavimo vienetas yra amperas (A).
Elektrinio krūvio Q matavimo vienetas yra kulonas (C). Vienas kulonas yra elektrinio krūvio kiekis, pernešamas vieno ampero stiprio elektros srovės per vieną sekundę — C = A ⋅ s.
Laidininko savybė priešintis tekančiai srovei yra vadinama jo elektrine varža, o jos vertė apskaičiuojama šitaip:
R = q ⋅ l / S
čia q — medžiagos specifinė elektrinė varža (Ω ⋅ m), l — laidininko ilgis (m), S — laidininko skerspjūvio plotas (m2). Elektrinės varžos matavimo vienetas yra omas (Ω).
Laidininko specifinė elektrinė varža priklauso nuo medžiagos ir temperatūros. Kai temperatūra kitokia nei 20°C, daugumos laidininkų specifinę elektrinę varžą galima apskaičiuoti šitaip:
q = q20 ( 1 + α ⋅ ϑ)
čia q20 — specifinė elektrinė varža (Ω ⋅ m), kai temperatūra lygi 20 °C, α — temperatūrinis specifinės elektrinės varžos koeficientas °C-1, ϑ — virštemperatūrė, t.y. tikrosios ir bazinės temperatūros (čia 20 °C) skirtumas °C.
Atvirkštinis elektrinei varžai dydis yra elektrinis laidumas:
G = 1 / R
kurio matavimo vienetas yra simensas (S). Atvirkštinis specifinei varžai dydis yra specifinis laidumas (S/m):
γ = 1 / q
Įrašę jo išraišką į R = q ⋅ l / S lygtį, turime laidininko varžą:
R = q / γ ⋅ S
Srovę varo elektros energijos šaltinis, kurio energija paverčiama krūvininkų judėjimo energija. Šaltinis apibūdinamas elektrovaros jėga (EVJ), kuri žymima E ir kurios matavimo vienetas yra voltas (V). Sutarta teigiama EVJ kryptimi laikyti jos kryptį iš „minuso“ į „pliusą“ (1.2 pav.). Realūs šaltiniai jais tekančiai srovei sudaro varžą, kuri vadinama šaltinio vidine varža. Ją žymėsime Ri.
1.2 pav. Elektros energijos šaltinių sutartiniai grafiniai ženklai:
a — akumuliatorius arba cheminis elementas;
b — elektromechaninis generatorius;
c — termopora;
d — foto elementas
Imtuvuose elektros energija paverčiama kitomis energijos rūšimis (1.3 pav.) . Pavyzdžiui, kaitrinėje lemputėje — šviesa ir šiluma. Yra imtuvų, kuriuose veikia priešinga srovei vidinė EVJ. Tai įkraunami akumuliatoriai ir varikliai. Akumuliatoriuose kaupiama cheminė energija, o varikliuose elektros energija virsta mechanine ir šilumine.
1.3 pav. Imtuvų sutartiniai grafiniai ženklai:
a – varžinės elektros krosnies kaitinamasis elementas;
b — kaitrioji lemputė;
c — elektros variklis;
d — įkraunamas akumuliatorius
Elementariąją elektrinę grandinę sudaro elektros energijos šaltinis, imtuvas ir juos jungiantys laidai. Grafiškai ji vaizduojama schema, kurią sudaro sutartiniai realiųjų elementų ženklai, arba paprastesne — atstojamąja schema (1.4 pav.). Schemose pažymėtos sutartinės teigiamos srovės ir EVJ kryptys. Labai svarbu elektrinius dydžius schemose žymėti laikantis vieningos sutartinių teigiamų krypčių sistemos, kad būtų teisingai matematiškai užrašyta daugelis elektrotechnikos dėsnių.
1.4 pav. Elektrinių grandinių schemos:
a ir b — su realiųjų elementų sutartiniais grafiniais ženklais;
c — atstojamoji
Atstojamosiose schemose šaltiniai ir imtuvai vaizduojami ženklais, nurodančiais svarbiausias elemento elektrines savybes kiekvienu konkrečiu atveju (1.5 pav.). Rezistoriaus ženklu pažymėtas imtuvas gali reikšti lemputę, šildytuvą ar kitą realų imtuvą, apibūdinamą elektrine varža. Šaltinio, kurio elektros srovė teka prieš jo EVJ, ženklas reiškia įkraunamą akumuliatorių arba elektros variklį. Imtuvą, kurio varža gali būti keičiama, atstojamojoje schemoje įprasta vaizduoti reostato arba keičiamos varžos rezistoriaus ženklu (1.6 pav.). Kad būtų paprasčiau, atstojamąsias schemas dažniausiai vadinsime tiesiog schemomis.
1.5 pav. Elementų sutartiniai grafiniai ženklai atstojamosiose schemose:
a, b — šaltinių;
c, d, e — imtuvų
