什么是内阻

假设有一个简单的闭合电路，包括一个电流源，例如发电机、原电池或电池，以及一个电阻 R 的电阻器。由于电路中的电流在任何地方都没有中断，因此它也在源内部流动。

在这种情况下，我们可以说每个源都有一些阻止电流流动的内阻。该内阻表征了电流源，并用字母 r 表示。为了 原电池 或电池，内阻是电解质溶液和电极的电阻，对于发电机 - 定子绕组的电阻等。

因此，电流源的特征在于 EMF 的大小及其自身内阻 r 的值——这两个特性都表明了源的质量。

例如，高压静电发电机（如范德格拉夫发电机或威姆斯赫斯特发电机）具有高达数百万伏特的巨大电动势，而其内阻则高达数百兆欧，因此不适合获得高电流。

相反，原电池（例如电池）的电动势约为 1 伏，尽管它们的内阻约为分数或最多十欧姆，因此可以获得单位和数十安培的电流来自原电池。

此图显示了带有连接负载的真实电源。它们在这里定义 电磁场源，其内阻以及负载电阻。根据 闭合电路的欧姆定律，该电路中的电流将等于：

由于外电路部分是同质的，那么根据欧姆定律可以求出负载两端的电压：

将第一个方程表示负载的电阻并将其值代入第二个方程，我们得到负载中的电压对闭合电路中电流的依赖性：

在闭环中，EMF 等于外部电路元件上的电压降与电源本身的内阻之和。负载电压对负载电流的依赖性在理想情况下是线性的。

图表显示了这一点，但实际电阻器的实验数据（图表附近的十字）总是与理想值不同：

实验和逻辑表明，在零负载电流下，外部电路电压等于源电动势，在零负载电压下，电路电流为 短路电流…真实电路的这种特性有助于通过实验找到真实来源的 EMF 和内阻。

内阻实验检测

为了通过实验确定这些特性，绘制了负载电压对电流大小的依赖关系图，然后将其外推到与轴的交点。

图形与电压脊柱的交点是源电动势的值，与电流轴的交点是短路电流的值。结果，内阻由以下公式得出：

电源产生的有用功率分布在负载上。该功率对负载电阻的依赖关系图如图所示。这条曲线从坐标轴的交点在零点开始，然后上升到最大功率值，然后随着负载电阻等于无穷大下降到零。

为了找到给定源产生理论最大功率时的最大负载电阻，采用功率公式相对于 R 的导数并将其设置为零。当外部电路电阻等于内部源电阻时，将产生最大功率：

R = r 时的最大功率规定允许您通过绘制负载释放的功率与负载电阻值的关系图，通过实验找到电源的内阻。找到提供最大功率的实际负载电阻而不是理论负载电阻可以确定电源的实际内阻。

电流源的效率表示分配给负载的最大功率与当前正在开发的总功率的比值

很明显，如果源产生这样的功率，即给定源的最大可能功率在负载处获得，则源的效率将等于 50%。