Minden áramforrásnak saját belső ellenállása van. Az elektromos áramkör egy zárt áramkör fogyasztókkal, amelyekre feszültség van kapcsolva. Minden ilyen áramkörnek van külső ellenállása és belső.
A külső a teljes áramkör ellenállása fogyasztókkal és vezetékekkel, a belső ellenállás pedig magából a forrásból származik.
Ha elektromos gépet használnak áramforrásként, akkor a belső ellenállása aktív, induktív és kapacitív részekre oszlik. Az aktív a vezető hosszától és vastagságától, valamint az anyagtól, amelyből a vezető készült, és állapotától függ. Az induktivitás a tekercs induktivitásától (a vissza-EMF értékétől) függ, a kapacitív pedig a tekercs menetei között lép fel. Elég kicsi. Ha egy közönséges akkumulátort használunk forrásként, abban is ellenállás keletkezik az elektrolit miatt.
Az áram a részecskék irányított mozgása, az ellenállás pedig a mozgásának útjában álló akadály. Ilyen akadályok mind az elektrolitban, mind az akkumulátorok ólomlemezeiben találhatók, egyszóvalahol van áram.
Annak a ténynek köszönhetően, hogy a forrásban belső ellenállás van, nem feltételezhető, hogy az áramkör feszültsége a forrás teljes elektromotoros ereje. Természetesen magának a forrásnak a feszültségesése elhanyagolható, de csak akkor, ha az elhanyagolható.
Ha nagy áramok jönnek létre a forrásáramkörben, akkor a kapcsokon lévő feszültség nem tekinthető valódi elektromotoros erőnek. A forrásban lévő áram a benne lévő feszültségesés jele. Ebben az esetben Kirchhoff törvénye érvényes, amely kimondja, hogy az áramkör valódi EMF-je az összes szakasz feszültségesésének összege, beleértve magát a forrást is. És a képlet így van írva:
E=∑U + Ir r
Hol:
E az áramkör teljes elektromotoros ereje;
U a feszültségesés az áramköri szakaszokban;
Ir a forrásban generált belső áram; r a forrás belső ellenállása.
A forrás belső ellenállásának fizikai jelentésének megértéséhez el kell végeznie egy kis kísérletet. Kezdetben a forrás elektromotoros erejét mérik. Ez úgy történik, hogy egy voltmérőt csatlakoztat egy nem terhelés alatt álló akkumulátorhoz. Ezt követően egy kis ellenállást kell csatlakoztatnia, és sorba kell szerelnie egy ampermérőt. Így az áramerősség ismert lesz, miközben a terhelés alatti feszültséget is mérni kell.
A mennyiségek összes értékének feljegyzésével könnyen meghatározható a belső ellenállás. Ehhez először meg kell határozni az akkumulátor feszültségesését. A képlet használata
Ur=E-U
számít.
Ebben a képletben:
Ur – a forrás belső ellenállásának feszültségesése;
E – a forrásnál fogyasztó nélkül mért feszültség (EMF);U – közvetlenül az ellenálláson mért feszültség.
Így a belső ellenállást a következő képlet alapján számítjuk ki:
r=Ur/I
Egyes szakértők figyelmen kívül hagyják ezt az értéket, mivel úgy vélik, hogy kis értéke miatt figyelmen kívül hagyható. A gyakorlat azonban azt mutatja, hogy összetett számításoknál a belső ellenállás nagymértékben befolyásolja a végeredményt.
