Внутреннее сопротивление

Идеальный источник держит напряжение при любом токе — настоящие проседают. Причина в том, что ЭДС спрятана за внутренним сопротивлением $r$: электролит батареи, обмотка генератора, провода внутри. На клеммах остаётся $U=\epsilon -Ir$: чем больше тянешь тока, тем глубже просадка. Батарея с $\epsilon =12$ В и $r=0,5$ Ом при токе $4$ А отдаёт $12-2=10$ В; оставшиеся $2$ В греют сам источник — это $I^{2}r=8$ Вт тепла внутри корпуса.

Внутреннее сопротивление — паспорт характера источника. Батарейка АА имеет единицы ом и «сдувается» под моторчиком; автомобильный аккумулятор — тысячные доли ома, поэтому стартер в сотни ампер он тянет, а напряжение почти не дрогнет. Отношение $U/\epsilon$ — КПД источника: в примере $10/12\approx 0,83$, остальные $17\%$ сгорели внутри. Максимальная мощность в нагрузку передаётся при $R=r$ — но тогда половина энергии греет источник, поэтому энергетика так не проектирует. Полная цепь и её законы — в уроке цепи постоянного тока, расчёт разветвлённых цепей с реальными источниками — в материале методы расчёта цепей.