לכל מקור נוכחי יש התנגדות פנימית משלו. מעגל חשמלי הוא מעגל סגור עם צרכנים שעליו מופעל מתח. לכל מעגל כזה יש התנגדות חיצונית ופנימית.
חיצוני היא ההתנגדות של כל המעגל עם צרכנים ומוליכים, וההתנגדות הפנימית מגיעה מהמקור עצמו.
אם מכונה חשמלית משמשת כמקור זרם, אזי ההתנגדות הפנימית שלה מחולקת לאקטיבית, אינדוקטיבית וקיבולית. פעיל תלוי באורך המוליך ובעוביו וכן בחומר ממנו עשוי המוליך ובמצבו. האינדוקטיבי תלוי בהשראות הסליל (ערך ה-EMF האחורי שלו), והקיבול מתרחש בין סיבובי הפיתול. זה די קטן. אם משתמשים בסוללה רגילה כמקור אז נוצרת בה גם התנגדות בגלל האלקטרוליט.
זרם הוא התנועה הכיוונית של חלקיקים, והתנגדות היא המכשול שנוצר בדרך לתנועתו. מכשולים כאלה נמצאים הן באלקטרוליט והן בלוחות העופרת של סוללות, במילה אחת,בכל מקום שיש זרם.
בשל העובדה שיש התנגדות פנימית במקור, לא ניתן להניח שהמתח במעגל הוא הכוח האלקטרו-מוטורי הכולל של המקור. כמובן שאפשר להזניח את ירידת המתח במקור עצמו, אבל רק אם היא זניחה.
אם נוצרים זרמים גדולים במעגל המקור, אז המתח בטרמינלים לא יכול להיחשב ככוח אלקטרו-מוטיבי אמיתי. הזרם במקור הוא סימן למפלת מתח בו. במקרה זה חל חוק קירכהוף הקובע שה-EMF האמיתי של המעגל הוא סכום נפילות המתח בכל הסעיפים, כולל המקור עצמו. והנוסחה כתובה כך:
E=∑U + Ir r
איפה:
E הוא הכוח האלקטרו-מוטיבי הכולל של המעגל;
U הוא מפל המתח בקטעי המעגל;
Ir הוא הזרם הפנימי שנוצר במקור; r היא ההתנגדות הפנימית של המקור.
כדי להבין את המשמעות הפיזית של ההתנגדות הפנימית של המקור, כדאי לערוך ניסוי קטן. בתחילה, הכוח האלקטרו-מוטיבי של המקור נמדד. זה נעשה על ידי חיבור מד מתח לסוללה שאינה בעומס. לאחר מכן, אתה צריך לחבר התנגדות קטנה ולהתקין מד זרם בסדרה. לפיכך, הזרם יהיה ידוע, בעוד שיש למדוד גם את המתח בעומס.
על ידי כתיבת כל ערכי הכמויות, קל לקבוע את ההתנגדות הפנימית. לשם כך, נפילת המתח בסוללה נקבעת תחילה. שימוש בנוסחה
Ur=E-U
לחשב.
בנוסחה זו:
Ur – נפילת מתח של ההתנגדות הפנימית של המקור;
E – מתח (EMF) נמדד במקור ללא צרכן;U – מתח שנמדד ישירות על פני ההתנגדות.
לכן, ההתנגדות הפנימית מחושבת לפי הנוסחה הבאה:
r=Ur/I
כמה מומחים מזניחים את הערך הזה, מאמינים שאפשר להתעלם ממנו בגלל ערכו הקטן. עם זאת, התרגול מראה שעם חישובים מורכבים, התנגדות פנימית משפיעה מאוד על התוצאה הסופית.
