. Alternatif akım, durgun akım altında gözlemlenemeyen, Kapasitör ve İndüktör gibi elektrik niceliklerinden etkilenir. Fakat bu nicelikler, transistorler söz konusu olduğunda önem kazanır.

Elektrik alan konsepti Michael Faraday tarafından oluşturuldu ve tanıtıldı. Bir elektrik alan, kendini çevreleyen uzayda yüklü bir parçacık tarafından yaratılır ve alandaki diğer yüklü parçacıklara bir kuvvet uygular. Bir elektrik alan iki kütler arasında, kütle çekim etkisine benzer bir şekilde oluşur. Aynı bunun gibi, sonsuza kadar gidebilir ve uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. Ancak aralarında önemli bir fark vardır. Kütle çekimi her zaman çekim etkisi üzerine çalışır, iki kütleyi birbirine çeker, ancak elektrik alan aynı zamanda itim etkisi de yaratabilir. Genelde büyük kütleler net bir yüke sahip olmadıklarından, elektrik alan bu uzaklıklarda sıfırdır. Bu nedenle evrende kütle çekim kuvveti elektrik alan kuvvetinden daha zayıf olmasına rağmen baskın olan kuvvettir

Elektrik alan, genelde uzayda değişkenlik gösterir ve büyüklüğü bir noktada bulunan birim yüke uyguladığı kuvvet olarak ölçülür. Konsept yükü ya da diğer bir deyiş ile test yükü, kendi alanı ana alanı tahrip etmeyecek kadar küçük ve aynı zamanda manyetik alanın etkisinden kurtulabilecek kadar da durağan olmalıdır. Elektrik alan kuvvet kavramı ile ifade edildiği ve kuvvet bir vektör büyüklüğü olduğu için elektrik alan da vektörel bir niceliktir. Yani hem büyüklüğü hem de yönü vardır. Özelleştirirsek, vektör alanıdır.

Durağan elektrik yükleri ile ilgilenen çalışma alanına elektrostatik. Bu alan, diğer alanlarla aynı hayali çizgileri olan bir dizi gibi hayal edilebilir. Bu konsept Faraday tarafından tanıtılmış ve "kuvvet çizgileri" terimi hala bazen hala kullanılmaktadır. Alan çizgileri terimi, pozitif yükü o yönde hareket ettiren patikalar olarak düşünülebilir. Ancak bu konseptler hayal ürünüdür ve fiziksel bir varlıkları yoktur. Bu alan çizgilerinin belli başlı özellikleri vardır. Öncelikle bu alan çizgileri pozitif yükten başlar ve negatif yükte biter. İkincisi, bu alan çizgileri iyi bir iletkene doksan derece ile girmelidir. Son olarak bu çizgile asla birbirlerini kesmezler veya kendi üzerlerine kapanmazlar.

İçi boş bir iletken, bütün yüklerini dış yüzeyinde taşır. Bu nedenle iletkenin içindeki elektrik alan sıfırdır. Bu prensip Faraday kafesi olarak adlandırılır ve buna göre metal bir iletken kendi içini, dış etkilerden izole eder.

Yüksek voltajlı ekipmanları tasarlarken, elektrostatiğin prensipleri önemli olmaktadır. Her elektrik alanın kendine göre sonlu bir limiti vardır. Bu limitin ötesi elektrik kırılma elektriği olarak yorumlanır. Uzun boşluklarda, bu değer hala küçüktür. Bu durumun doğada en kolay gözlemlenebilir hali yıldırımlardır ve bu durum bulutlar arasındaki elektrik alanın, havanın kaldırabileceği seviyeyi aşmasıyla oluşur. Yıldırımların yaklaşık değeri 100MV a kadar ulaşabilir

Alan kuvveti, etrafındaki nesnelerden çok etkilenir özellikle köşeli noktasal objeler tarafından bükülmeye zorlandığında, örneğin, yıldırımların sivri yerlere düşmesinin nedeni budur.

Elektrik potansiyeli konsepti, elektrik alan ile çok yakından alakalıdır. Elektrik alan içerisine yerleştirilen yüklü bir parçacık bir kuvvet hisseder. Bu nedenle, parçacığın yerini değiştirebilmek için hissedilen kuvvete karşı koyulabilmesi gerekir ve bu bir iş yapılmasını gerektirir. Herhangi bir noktanın elektrik potansiyeli, bu test yükünü sonsuz uzaklıkta belirli bir noktaya getirmek için yapılması için gereken enerji miktarıdır. Genelde bu nicelik, voltla ölçülür. Bir Volt, bir coulomb yükü sonsuzdan getirmek için yapılması gereken bir joul iş yapma miktarıdır. Bu potansiyel tanımı, daha pratik bir uygulama olarak ve daha kullanışlı bir tanı olarak elektrik potansiyel fark olarak da kullanılır ve bu yükü iki nokta arasında hareket ettirmek için gereken enerjidir. Elektrik alan "korunur" olması ile özel bir karaktere sahiptir. Yani bir test yükünün hangi yol üzerinde taşındığı önemli değildir. İki nokta arasında yer alan bütün yollar aynı anlama gelir aynı enerjiyi gerektirir. Bu nedenle potansiyel fark tek bir değerdir. Volt doğru bir kullanım olmasına rağmen genellikle voltaj elektrik potansiyelini açıklamak ve ölçmek için kullanılır.

Daha pratik olması amacıyla, potansiyelin ifade edilebilmesi ve karşılaştırılabilmesi için ortak bir referans noktası seçmek gereklidir. Bu sonsuzluk da olabilirken, daha kullanışlı bir referans Dünya'nın ta kendisidir. Dünya'da her yerde potansiyel aynı kabul edilir. Bu referans noktası Dünyada yeryüzü olarak kabul edilir. Dünya, sonsuz miktarda artı ve eksi yükler barındırıyor olarak kabul edilir bu nedenle elektriksel olarak yüksüzdür veyahut yüklenemez.

Elektrik potansiyeli skaler bir niceliktir. Sadece büyüklüğü vardır, herhangi bir yöne sahip değildir. Yükseklikle analog olarak görünebilir ; aynı objeleri yüksekten kütle çekim alanına bırakırsak, düşecektir aynı elektrik alanda voltajdan kaynaklanan farkta olduğu gibi. Aynı haritalarda eşit yükseklikte olan noktaların işaretlendiği gibi, elektrik potansiyelinde de aynı potansiyele sahip yüzeyler işaretlenebilir bunlara da eş potansiyel yüzeyler denir. Eş potansiyel çizgileri ile elektrik alan çizgileri birbirlerine diktir. Aynı zamanda bir iletkenin yüzeyine de paralel olmaları gerekir. Aksi halde, bu durum yükleri hatta eş potansiyel yüzeyleri dahi hareket ettirecek bir kuvvete neden olur.

Elektrik alan, resmi olarak birim yüke uygulanan kuvvet olarak tanımlansa da potansiyel konsepti daha kullanışlı ve geçerli bir tanım yapma olanağı sağlar.

Ørsted, 1821'de akım taşıyan bir telin etrafında manyetik alanın var olduğunu bulmuştur. Böylece elektrik ile manyetizma arasında direk bir ilişki olduğu keşfedildi. Dahası, bu etkileşim doğada bilinen iki temel kuvvetten, elektrostatik kuvvetlerden ve kütle çekim kuvvetlerinden farklıydı. Bu kuvvet bir iğneyi, 90 derece ile itiyordu.

Ørsted keşfettiği şeyi tam olarak anlamamıştı ancak gözlemlediği etki karşılıklıdır. Akım magnetlere, manyetik alanlar da akım üzerine kuvvet uygulayabiliyordu. Bu olay daha sonra Andre Marie Ampere tarafından incelendi. Ampere akım taşıyan iki paralel telin birbirine kuvvet uyguladığını, akım paralelse birbirlerini çektikleri, akımlar zıt yöndeyse birbirlerini ittiklerini keşfetti. Bu etkileşim ,ardından, uluslararası olarak Amper tanımı diye bilinir.

Manyetik alan ve akım arasındaki ilişki çok önemlidir. Michael Faraday 1821 yılında bu ilişkiyi kullanarak elektrik motorunu icat etmiştir. Bu tek kutuplu motor içinde permanant bir magnet vardır ve cıva havuzunun iki ucuna yerleştirilmiştir. Magnete kablo tarafından tanjant bir kuvvet uygulanır. Magnet, akım var olduğu müddetçe bir çember çizmeye devam eder.

1832 yılında Faraday yapılan deneylerde, kablo, uçları tarafından oluşturulan potansiyel farka paralel olarak hareket eder. Daha sonraları yapılan analizler, Elektromanyetik indüksiyon olarak bilinir, bu prensibi oluşturmasına imkan tanımıştır. Bu prensip bugün Faraday İndüksiyon Yasası olarak bilinir kapalı devredeki potansiyel fark, bu devrede değişen manyetik akıyla orantılıdır. Bu keşif, 1831 yılında ilk elektrik jeneratörünün yapılmasına olanak sağlamıştır. Bu jeneratörde bir bakır disk mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir. Faraday diski pratik bir jeneratör oluşturmak için elverişli değildi. Fakat bu durum, manyetizmayı kullanarak elektrik gücü üretmenin mümkün olduğunu gösterdi

Kimyasal reaksiyonların elektrik üretebilmesi çok geniş kullanım alanlarına sahiptir.

Elektrokimya, elektriğin her zaman önemli bir parçası olmuştur. Galvanik pillerin ilk icadından itibaren, elektrokimya hücreleri de pek çok farklı bataryaları var etmiştir. Alüminyum bu yolda çok farlı nicelikler oluşturmuştur ve elektrik gücü ile çalışan, tekrar şarj edilebilen hücreler üretilmiştir.

Elektrik akımı, elektrik bileşenleri arasında elektrik yükleri akışı tarafından oluşturulan bir bağlantıdır, kapalı bir devrede oluşur. Genellikle, çok yararlı işler için kullanılmaya elverişlidir.

Elektrik devresinin bileşenleri pek çok farklı şekillerdedir örneğin bu bileşenlerden bazıları transistorler, Dirençler, Kapasitörler, düğmelerdir. Elektrik devreleri, bazı aktif bileşenler de içerir, yarı iletkenler buna örnektir. En basit devre elemanları pasif ve doğrusal olarak nitelendirilir.

Direnç, pasif devre elemanları içinde belki de en basit olanıdır. Adından da anlaşıldığı gibi, geçen akıma direnir. Enerjiyi, ısı olarak açığa çıkartır. Direnç, yüklerin hareketinin bir sonucudur örneğin metallerde direnç elektronlar ve iyonlar arasında meydana gelen çarpışmaların sonucudur. Ohm yasası, devre teorisinin basit bir yasasıdır. Bu yasa, direncin üzerinden geçen akımın, potansiyel farkla direk alakalı olduğunu söyler. Pek çok maddenin direnci, büyük bir sıcaklık aralığında ve belli bir akımda sabittir. Bu tarz maddelere, ohmik maddeler denir. Ohm, direncin birimi olarak George Ohm'un anısına verilmiştir. Bir ohm, bir amp akımla bir volta karşılık gelecek potansiyel farka eşittir. 

Kapasitör, Leyden şişesinin bir gelişimidir. Bu şişe, yükleri depolayabilir. Arada bir dielektrik madde ile iki iletken levhadan oluşur. Böylece, birim hacimdeki alan arttırılmış olur ya da kapasite oluşturulur bu da kapasitörü oluşturur. Kapasitörün birimi Farad'dır. Michael Faraday'ın hatırasına verilmiştir. Sembol olarak F ile gösterilir. Bir Farad, bir coulomb yükle yüklenmiş bir kapasitörün bir voltluk potansiyel fark üretebildiği değerdir. Kapasitör, bir güç kaynağına bağlandığı anda yük depolamaya başlar, kapasitör zamanla doldukça bu akım da zamanla azalır. Kapasitörün olduğu bir devrede bu nedenle sabit bir akım olmaz.

İndikatör de bir iletkendir. Genelde bir bobine satılı tellerden oluşur ve üzerinden geçen akıma karşılık olarak manyetik alanda enerji depolar. Akım değiştiğinde, manyetik alan da değişir böylece iletkenin uçları arasında bir gerilim indüklenir. İndüksiyon gerilimi, akımda zamanla meydana gelen değişimle orantılıdır. Bu sabit or