Bir atomun çekirdeğinde pozitif yüklü protonlar(delikler) ve yüksüz nötronlar bulunur. Çekirdeğin çevresinde ise her yörüngede belirli bir kurala göre dizilmiş elektronlar yer alır. En son yörüngedeki elektronların sayısı malzemenin özelliğini belirler. Çünkü bir atom her zaman son yörüngedeki elektron sayısını sekize tamamlayarak kararlı hale geçme isteği taşır.

Bazı atomların son yörüngelerinde 4’ten az elektron yer alır ve bu atomlar elektronlarını verme eğilimlerinden dolayı iletken olarak adlandırılırlar.

Bazı atomların son yörüngesindeki elektron sayısı 4’ten fazla olduğu için dışarıdan elektron alma eğilimindedirler ve yalıtkan olarak adlandırılırlar.

Son yörüngesinde 4 elektron bulunan atomlar ise dış yörüngelerindeki elektron sayısı 3 (örneğin alüminyum, galyum) veya 5 (örneğin fosfor, arsenik, antimuan) olan atomlarla kovalent bağlar oluşturarak son yörüngelerini kararlı hale getirmek isterler. Bu malzemelere iletkenlikleri iletkenler ve yalıtkanlar arasında yer alan yarı iletkenler denir.

Metal iletkenlerde akımın akışı serbest elektronların hareketi sonucu oluşur. Bir elektrik devresi yüklerin yer değiştirdiği kapalı bir yoldur. Yüklerin hareketi sonucu elektrik akımı oluşur. Elektrik akımı birim zamanda yer değiştiren yük miktarına göre belirlenir.

Kapalı bir elektrik devresinde elektronlar elektriksel kuvvetin etkisiyle enerjisi fazla olan noktadan enerjisi düşük olan noktaya hareket ederler. Bu iki uç arasındaki enerji farkı potansiyel farkı belirtir.

Kapalı bir elektrik devresinde elektronlar elektriksel kuvvetin etkisiyle enerjisi fazla olan noktadan enerjisi düşük olan noktaya hareket ederler. Bu iki uç arasındaki enerji farkı potansiyel farkı belirtir. Elektron akışı iki uç arasındaki enerji eşit oluncaya kadar devam eder, fark sıfır olunca elektron akışı durur.

Birim zamanda yapılan işe güç denir ve P ile gösterilir. Bir elektrik devresinde güç (Watt), akım (A) ve gerilim (V) ile doğru orantılıdır.

Bir elektrik devresinde aktif devre elemanları, iletken tel ve pasif devre elemanları bulunmalıdır. Aktif devre elemanları devreye enerji sağlayan elemanlar yani kaynaklardır.

Pasif devre elemanları ise kendileri enerji üretmeyen var olan enerjiyi kullanarak enerji depolayan veya tüketen elemanlardır. Pasif devre elemanlarına örnek olarak direnç, bobin ve kondansatör verilebilir.

Kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çeviren devre elemanlarıdır. Doğru akım kaynağı (pil, akümülatör, dinamo) ve alternatif akım kaynağı (alternatör) olarak ikiye ayrılırlar.

Bir elektrik devresinde sağladığı enerji türüne göre akım kaynağı veya gerilim kaynağı olmak üzere iki çeşit kaynak kullanılabilir. Kaynaklar bağımlı ve bağımsız kaynaklar olarak da sınıflandırılır. Bağımsız kaynaklar devre oluşturulurken değerleri kesin olarak
(sayısal olarak) belirli olan kaynaklardır. Bağımlı kaynakların değerleri devrenin herhangi bir elemanı üzerinden geçen akıma veya eleman üzerinde ölçülen gerilime göre değişebilir.

Bir iletkenin direnci, iletkenin kesitine (S), uzunluğuna (l), iletkenin cinsine ( ? ) ve ortamın sıcaklığına bağlı olarak değişir.

Elektronların kaynakta üretilen enerji dolayısı ile hareket etmesi sırasında iletkenin buna karşı uyguladığı zorluğa direnç denir. İletkenin direnci, iletkenin kesiti ve uzunluğuna bağlı olarak değişirken iletkenin cinsi de direnç üzerinde etkilidir. Çünkü her iletkenin kendine ait bir özdirenci vardır ve sabittir.

Direnç değerleri ve toleransları üzerindeki renklerle belirlenir. Çizgiler direncin hangi ucuna yakın ise o uçtan başlamak suretiyle renk bantları okunur. Dirençler 3, 4, 5 renk bantlı olarak üretilebilir. 3 renk bantlı bir dirençte tolerans sabittir ve %20’dir. 4 ve 5 bantlı dirençlerde ise son bant toleransı belirtir.

Direnç değeri hesaplanırken sıcaklık değeri de önem kazanır. Bazı dirençlerde sıcaklık arttıkça direnç artarken bazılarında ise direnç değeri azalır.

G?org? Simon Ohm tarafından 1827 yılında bulunan akım, gerilim ve dir?nç arasındaki bağıntıyı veren kanun Ohm Kanunu olarak adlandırılmaktadır. Ohm kanunu, devrelerin analizinde kullanılan yasa, yöntem ve teoremlerin temelini oluşturmaktadır.

Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkın, iletkenden geçen akım şiddetine oranı sabittir. Bir iletkenin direnci, üzerinden geçen akımla ters, üzerindeki gerilimle doğru orantılıdır. Direnç, akım ve gerilim arasındaki bu ilişkiyi belirleyen kanuna OHM Kanunu denir.

Birer uçları ortak olarak bağlanan dirençler seri bağlı dirençlerdir. Aynı akımın geçtiği seri bağlamada, eşdeğer direncin değeri, devredeki dirençlerin değerinden büyüktür.

İki uçları birbirine bağlı dirençler paralel bağlı dirençlerdir. Paralel bağlı dirençler üzerinde gerilim düşümleri eşit, eşdeğer direnç
değeri ise en küçük dirençten de küçüktür.

Tek uçları birbirine bağlı olan dirençlerdir. Eşdeğer direnç  tüm dirençlerin toplanması ile bulunur. Seri bağlı dirençlerden geçen akımlar aynıdır. Dirençlerin üzerindeki gerilimlerin toplamı ise kaynak gerilimine eşittir.