Każde źródło prądu ma swoją własną rezystancję wewnętrzną. Obwód elektryczny to obwód zamknięty z odbiornikami, do których przykładane jest napięcie. Każdy taki obwód ma rezystancję zewnętrzną i wewnętrzną.
Zewnętrzna to rezystancja całego obwodu z odbiornikami i przewodnikami, a rezystancja wewnętrzna pochodzi z samego źródła.
Jeżeli jako źródło prądu używana jest maszyna elektryczna, jej rezystancja wewnętrzna dzieli się na aktywną, indukcyjną i pojemnościową. Aktywność zależy od długości przewodnika i jego grubości, a także materiału, z którego wykonany jest przewodnik oraz jego stanu. Indukcyjność zależy od indukcyjności cewki (wartości jej przeciwelektromotorycznej), a pojemnościowa występuje między zwojami uzwojenia. Jest dość mały. Jeśli jako źródło używana jest zwykła bateria, to również w niej powstaje opór ze względu na elektrolit.
Prąd to kierunkowy ruch cząstek, a opór to przeszkoda powstająca na drodze ich ruchu. Takie przeszkody znajdują się zarówno w elektrolicie, jak i w ołowianych płytach akumulatorów, jednym słowemgdziekolwiek jest prąd.
Z uwagi na fakt, że w źródle występuje opór wewnętrzny, nie można założyć, że napięcie w obwodzie jest całkowitą siłą elektromotoryczną źródła. Oczywiście spadek napięcia w samym źródle można pominąć, ale tylko wtedy, gdy jest on znikomy.
Jeśli w obwodzie źródłowym powstają duże prądy, napięcie na zaciskach nie może być uważane za prawdziwą siłę elektromotoryczną. Prąd w źródle jest oznaką spadku w nim napięcia. W tym przypadku obowiązuje prawo Kirchhoffa, które stanowi, że prawdziwa siła elektromotoryczna obwodu jest sumą spadków napięcia we wszystkich sekcjach, w tym w samym źródle. A wzór jest napisany tak:
E=∑U + Ir r
Gdzie:
E to całkowita siła elektromotoryczna obwodu;
U to spadek napięcia w sekcjach obwodu;
Ir to prąd wewnętrzny generowany w źródle; r jest wewnętrzną rezystancją źródła.
Aby zrozumieć fizyczne znaczenie wewnętrznego oporu źródła, należy przeprowadzić mały eksperyment. Początkowo mierzy się siłę elektromotoryczną źródła. Odbywa się to poprzez podłączenie woltomierza do akumulatora, który nie jest obciążony. Następnie musisz podłączyć mały opór i szeregowo zainstalować amperomierz. W ten sposób prąd będzie znany, a napięcie pod obciążeniem również musi zostać zmierzone.
Spisując wszystkie wartości wielkości, łatwo jest określić opór wewnętrzny. Aby to zrobić, najpierw określa się spadek napięcia w akumulatorze. Korzystanie ze wzoru
Ur=E-U
oblicz.
W tej formule:
Ur – spadek napięcia na rezystancji wewnętrznej źródła;
E – napięcie (EMF) mierzone na źródle bez odbiornika;U – napięcie mierzone bezpośrednio na rezystancji.
W związku z tym opór wewnętrzny jest obliczany według następującego wzoru:
r=Ur/I
Niektórzy eksperci zaniedbują tę wartość, wierząc, że można ją zignorować ze względu na jej małą wartość. Praktyka pokazuje jednak, że przy skomplikowanych obliczeniach opór wewnętrzny ma duży wpływ na wynik końcowy.
