Elke stroombron heeft zijn eigen interne weerstand. Een elektrisch circuit is een gesloten circuit met verbruikers waarop spanning staat. Elk van deze circuits heeft een externe weerstand en een interne.
Extern is de weerstand van het hele circuit met verbruikers en geleiders, en interne weerstand komt van de bron zelf.
Als een elektrische machine als stroombron wordt gebruikt, wordt de interne weerstand verdeeld in actief, inductief en capacitief. Actief hangt af van de lengte van de geleider en de dikte ervan, evenals van het materiaal waaruit de geleider is gemaakt en de toestand ervan. De inductieve hangt af van de inductantie van de spoel (de waarde van zijn back-EMF), en de capacitieve vindt plaats tussen de windingen van de wikkeling. Het is vrij klein. Als een gewone batterij als bron wordt gebruikt, ontstaat er ook weerstand in door de elektrolyt.
Stroom is de gerichte beweging van deeltjes en weerstand is het obstakel dat wordt gecreëerd in de weg van zijn beweging. Dergelijke obstakels zijn zowel te vinden in de elektrolyt als in de loden platen van batterijen, kortom,waar er stroom is.
Vanwege het feit dat er interne weerstand in de bron is, kan niet worden aangenomen dat de spanning in het circuit de totale elektromotorische kracht van de bron is. Natuurlijk kan de spanningsval in de bron zelf worden verwaarloosd, maar alleen als deze verwaarloosbaar is.
Als er grote stromen in het broncircuit ontstaan, kan de spanning op de klemmen niet als een echte elektromotorische kracht worden beschouwd. De stroom in de bron is een teken van een spanningsdaling daarin. In dit geval is de wet van Kirchhoff van toepassing, die stelt dat de ware EMF van het circuit de som is van de spanningsdalingen in alle secties, inclusief de bron zelf. En de formule is als volgt geschreven:
E=∑U + Ir r
Waar:
E is de totale elektromotorische kracht van het circuit;
U is de spanningsval in de circuitsecties;
Ir is de interne stroom die in de bron wordt gegenereerd; r is de interne weerstand van de bron.
Om de fysieke betekenis van de interne weerstand van de bron te begrijpen, moet je een klein experiment uitvoeren. Aanvankelijk wordt de elektromotorische kracht van de bron gemeten. Dit doe je door een voltmeter aan te sluiten op een accu die niet onder belasting staat. Daarna moet u een kleine weerstand aansluiten en een ampèremeter in serie installeren. Zo is de stroom bekend, terwijl de spanning onder belasting ook moet worden gemeten.
Door alle waarden van de hoeveelheden op te schrijven, is het gemakkelijk om de interne weerstand te bepalen. Hiervoor wordt eerst de spanningsval in de accu bepaald. De formule gebruiken
Ur=E-U
berekenen.
In deze formule:
Ur – spanningsval van de interne weerstand van de bron;
E – spanning (EMF) gemeten aan de bron zonder verbruiker;U – spanning gemeten direct over de weerstand.
De interne weerstand wordt dus berekend met de volgende formule:
r=Ur/I
Sommige experts verwaarlozen deze waarde, in de overtuiging dat deze kan worden genegeerd vanwege de kleine waarde. De praktijk leert echter dat bij complexe berekeningen de interne weerstand grote invloed heeft op het eindresultaat.
