Jokaisella virtalähteellä on oma sisäinen vastus. Sähköpiiri on suljettu piiri, jossa on kuluttajia, joihin syötetään jännite. Jokaisella tällaisella piirillä on ulkoinen vastus ja sisäinen.
Ulkoinen on koko piirin vastus kuluttajien ja johtimien kanssa, ja sisäinen vastus tulee itse lähteestä.
Jos sähkökonetta käytetään virtalähteenä, sen sisäinen resistanssi jaetaan aktiiviseen, induktiiviseen ja kapasitiiviseen. Aktiivinen riippuu johtimen pituudesta ja sen paksuudesta sekä materiaalista, josta johdin on valmistettu, ja sen kunnosta. Induktiivinen riippuu käämin induktanssista (sen back-EMF:n arvosta), ja kapasitiivinen esiintyy käämin kierrosten välillä. Se on melko pieni. Jos lähteenä käytetään tavallista akkua, syntyy siihen myös vastus elektrolyytin vaikutuksesta.
Virta on hiukkasten suunnattua liikettä, ja vastus on sen liikkeen tielle luotu este. Tällaisia esteitä löytyy sekä akkujen elektrolyytistä että lyijylevyistä, sanalla sanoen,missä vain virtaa on.
Jos lähteessä on sisäinen vastus, ei voida olettaa, että piirissä oleva jännite on lähteen kokonaissähkömotorinen voima. Tietenkin itse lähteen jännitehäviö voidaan jättää huomiotta, mutta vain jos se on merkityksetön.
Jos lähdepiirissä syntyy suuria virtoja, niin liittimien jännitettä ei voida pitää todellisena sähkömotorisena voimana. Lähteen virta on merkki jännitteen laskusta siinä. Tässä tapauksessa sovelletaan Kirchhoffin lakia, jonka mukaan piirin todellinen EMF on kaikkien osien jännitehäviöiden summa, mukaan lukien itse lähde. Ja kaava on kirjoitettu näin:
E=∑U + Ir r
Missä:
E on piirin kokonaissähkömotorinen voima;
U on jännitehäviö piirin osissa;
Ir on lähteessä tuotettu sisäinen virta; r on lähteen sisäinen vastus.
Ymmärtääksesi lähteen sisäisen vastuksen fyysisen merkityksen, sinun tulee suorittaa pieni kokeilu. Aluksi mitataan lähteen sähkömotorinen voima. Tämä tehdään kytkemällä volttimittari akkuun, joka ei ole kuormitettu. Sen jälkeen sinun on kytkettävä pieni vastus ja asennettava ampeerimittari sarjaan. Näin ollen virta tunnetaan, kun taas kuormitettu jännite on myös mitattava.
Kirjoitamalla ylös kaikki suureiden arvot on helppo määrittää sisäinen vastus. Tätä varten akun jännitehäviö määritetään ensin. Käyttämällä kaavaa
Ur=E-U
laske.
Tässä kaavassa:
Ur – lähteen sisäisen resistanssin jännitehäviö;
E – jännite (EMF) mitattuna lähteestä ilman kuluttajaa;U – jännite mitattuna suoraan vastuksen yli.
Sisäinen vastus lasketaan siis seuraavalla kaavalla:
r=Ur/I
Jotkut asiantuntijat laiminlyövät tämän arvon, koska uskovat, että se voidaan jättää huomiotta sen pienen arvon vuoksi. Käytäntö kuitenkin osoittaa, että monimutkaisilla laskelmilla sisäinen vastus vaikuttaa suuresti lopputulokseen.
