Napięcie i prąd to podstawowe wielkości elektryczne, które są ze sobą ściśle powiązane. Napięcie, często mierzone w woltach (V), to różnica potencjałów między dwoma punktami obwodu elektrycznego. Prąd mierzony w amperach (A) to przepływ nośników ładunku elektrycznego, zazwyczaj elektronów, przez przewodnik. Zależność pomiędzy napięciem i prądem opisuje prawo Ohma, które stwierdza, że napięcie (V) równa się prądowi (I) pomnożonemu przez rezystancję (R) lub V = IR. Oznacza to, że w danym obwodzie, jeśli rezystancja jest stała, wzrost napięcia spowoduje proporcjonalny wzrost prądu i odwrotnie.
W obwodzie szeregowym, w którym komponenty są połączone od końca do końca, związek pomiędzy napięciem i prądem jest prosty. Przez każdy element przepływa ten sam prąd, ponieważ prąd płynie tylko jedną ścieżką. Zgodnie z prawem Ohma całkowite napięcie w obwodzie szeregowym jest równe sumie napięć na każdym elemencie. Dlatego napięcie na każdym elemencie zależy od jego rezystancji i prądu przepływającego przez obwód.
Moc w obwodzie elektrycznym to szybkość, z jaką energia elektryczna jest przekształcana w inne formy energii, takie jak ciepło, światło lub praca mechaniczna. Moc (P) w obwodzie oblicza się ze wzoru P = VI, gdzie V to napięcie, a I to prąd. To pokazuje, że moc jest wprost proporcjonalna zarówno do napięcia, jak i prądu. Zwiększenie napięcia lub prądu zwiększy moc pobieraną przez obwód.
Napięcie i prąd są od siebie zależne w obwodzie elektrycznym. Napięcie wytwarza pole elektryczne, które powoduje przepływ ładunków elektrycznych (prądu) przez przewodnik. Wielkość prądu zależy od przyłożonego napięcia i rezystancji przewodnika. Wyższe napięcia zapewniają energię niezbędną do przemieszczania ładunków w obwodzie, co skutkuje wyższymi prądami, przy założeniu, że rezystancja pozostaje stała.
Napięcie i prąd są wprost proporcjonalne w pewnych warunkach, szczególnie w materiałach o stałym oporze (przewodniki omowe). Prawo Ohma, V = IR, ilustruje tę bezpośrednią proporcjonalność: jeśli napięcie wzrasta, prąd rośnie proporcjonalnie, a jeśli napięcie maleje, prąd maleje proporcjonalnie, zakładając, że rezystancja pozostaje niezmieniona. Jednak ta bezpośrednia proporcjonalność może nie obowiązywać we wszystkich materiałach i we wszystkich warunkach, na przykład w półprzewodnikach lub komponentach o charakterystyce nieliniowej.