起電力と内部抵抗
着眼点電池の端子電圧は電流が流れると下がる。V = E - rI のグラフは縦軸切片が E、傾きが -r。
V = E - rI,\qquad I = \frac{E}{R + r}
例題
1
起電力 1.5\ \mathrm{V}、内部抵抗 0.50\ \Omega の電池に 2.5\ \Omega の抵抗をつないだ。電流と端子電圧を求めよ。
解答
I = \dfrac{1.5}{2.5+0.50} = 0.50\ \mathrm{A}。端子電圧 V = 1.5 - 0.50\times0.50 = 1.25\ \mathrm{V}（= 2.5\times0.50 で検算）。
2
ある電池に 1.0\ \Omega をつなぐと 1.0\ \mathrm{A}、4.0\ \Omega をつなぐと 0.40\ \mathrm{A} 流れた。起電力と内部抵抗を求めよ。
解答
E = 1.0(1.0 + r)、E = 0.40(4.0 + r)。
1.0 + r = 1.6 + 0.40r より 0.60r = 0.60、r = 1.0\ \Omega、E = 2.0\ \mathrm{V}。
1.0 + r = 1.6 + 0.40r より 0.60r = 0.60、r = 1.0\ \Omega、E = 2.0\ \mathrm{V}。
注意電圧計を電池に直接つないで測れるのは（電流がほぼ0なので）起電力。電流が流れているときの端子電圧と区別する。
確認問題
1
電池をショートさせた（外部抵抗0）ときの電流は。
答え
E/r