Κάθε πηγή ρεύματος έχει τη δική της εσωτερική αντίσταση. Ένα ηλεκτρικό κύκλωμα είναι ένα κλειστό κύκλωμα με καταναλωτές στους οποίους εφαρμόζεται τάση. Κάθε τέτοιο κύκλωμα έχει εξωτερική αντίσταση και εσωτερική.
Εξωτερική είναι η αντίσταση ολόκληρου του κυκλώματος με τους καταναλωτές και τους αγωγούς και η εσωτερική αντίσταση προέρχεται από την ίδια την πηγή.
Εάν μια ηλεκτρική μηχανή χρησιμοποιείται ως πηγή ρεύματος, τότε η εσωτερική της αντίσταση χωρίζεται σε ενεργή, επαγωγική και χωρητική. Η ενεργή εξαρτάται από το μήκος του αγωγού και το πάχος του, καθώς και από το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται ο αγωγός και την κατάστασή του. Η επαγωγική εξαρτάται από την αυτεπαγωγή του πηνίου (η τιμή του πίσω EMF του) και η χωρητική εμφανίζεται μεταξύ των στροφών της περιέλιξης. Είναι αρκετά μικρό. Εάν μια συνηθισμένη μπαταρία χρησιμοποιείται ως πηγή, τότε δημιουργείται αντίσταση και σε αυτήν λόγω του ηλεκτρολύτη.
Το ρεύμα είναι η κατευθυντική κίνηση των σωματιδίων και η αντίσταση είναι το εμπόδιο που δημιουργείται στον τρόπο της κίνησής του. Τέτοια εμπόδια βρίσκονται τόσο στον ηλεκτρολύτη όσο και στις πλάκες μολύβδου των μπαταριών, με μια λέξη,όπου υπάρχει ρεύμα.
Λόγω του γεγονότος ότι υπάρχει εσωτερική αντίσταση στην πηγή, δεν μπορεί να θεωρηθεί ότι η τάση στο κύκλωμα είναι η συνολική ηλεκτροκινητική δύναμη της πηγής. Φυσικά, η πτώση τάσης στην ίδια την πηγή μπορεί να παραμεληθεί, αλλά μόνο εάν είναι αμελητέα.
Εάν δημιουργηθούν μεγάλα ρεύματα στο κύκλωμα της πηγής, τότε η τάση στους ακροδέκτες δεν μπορεί να θεωρηθεί πραγματική ηλεκτροκινητική δύναμη. Το ρεύμα στην πηγή είναι σημάδι πτώσης τάσης σε αυτήν. Σε αυτή την περίπτωση, ισχύει ο νόμος του Kirchhoff, ο οποίος δηλώνει ότι το πραγματικό EMF του κυκλώματος είναι το άθροισμα των πτώσεων τάσης σε όλα τα τμήματα, συμπεριλαμβανομένης της ίδιας της πηγής. Και ο τύπος είναι γραμμένος ως εξής:
E=∑U + Ir r
Πού:
E είναι η συνολική ηλεκτροκινητική δύναμη του κυκλώματος;
U είναι η πτώση τάσης στα τμήματα του κυκλώματος;
Ir είναι το εσωτερικό ρεύμα που παράγεται στην πηγή; r είναι η εσωτερική αντίσταση της πηγής.
Για να κατανοήσετε τη φυσική έννοια της εσωτερικής αντίστασης της πηγής, θα πρέπει να κάνετε ένα μικρό πείραμα. Αρχικά μετράται η ηλεκτροκινητική δύναμη της πηγής. Αυτό γίνεται συνδέοντας ένα βολτόμετρο σε μια μπαταρία που δεν είναι υπό φορτίο. Μετά από αυτό, πρέπει να συνδέσετε μια μικρή αντίσταση και να εγκαταστήσετε ένα αμπερόμετρο σε σειρά. Έτσι, το ρεύμα θα είναι γνωστό, ενώ πρέπει να μετρηθεί και η τάση υπό φορτίο.
Καταγράφοντας όλες τις τιμές των ποσοτήτων, είναι εύκολο να προσδιοριστεί η εσωτερική αντίσταση. Για να γίνει αυτό, προσδιορίζεται πρώτα η πτώση τάσης στην μπαταρία. Χρησιμοποιώντας τον τύπο
Ur=E-U
υπολογισμός.
Σε αυτόν τον τύπο:
Ur – πτώση τάσης της εσωτερικής αντίστασης της πηγής;
E – τάση (EMF) που μετράται στην πηγή χωρίς καταναλωτή·U – τάση που μετράται απευθείας στην αντίσταση.
Έτσι, η εσωτερική αντίσταση υπολογίζεται με τον ακόλουθο τύπο:
r=Ur/I
Μερικοί ειδικοί παραμελούν αυτήν την τιμή, πιστεύοντας ότι μπορεί να αγνοηθεί λόγω της μικρής αξίας της. Ωστόσο, η πρακτική δείχνει ότι με πολύπλοκους υπολογισμούς, η εσωτερική αντίσταση επηρεάζει πολύ το τελικό αποτέλεσμα.
