Zdroj elektromotorického napětí udržuje na vodičích připojeného obvodu konstantní rozdíl potenciálů, takže ve vodičích je nenulová intenzita elektrického pole a obvodem protéká elektrický proud. Elektrické náboje jsou uvnitř zdroje přemísťovány proti směru elektrických sil vlivem sil neelektrického původu, které označujeme jako vtištěné síly. Na udržení elektrického pole a tím i elektrického proudu ve vodičích koná zdroj práci na úkor neelektrické energie. Pro jednoduchost předpokládejme jako zdroj elektromotorického napětí galvanický článek. Nezatíženým zdrojem neprochází elektrický proud. Kladná svorka zdroje má vyšší potenciál, záporná svorka má nižší potenciál, takže mezi elektrodami zdroje je elektrické pole, které je kompenzováno intenzitou vtištěných sil. Elektromotorické napětí Ue zdroje se rovná svorkovému napětí nezatíženého zdroje, tzv. napětí naprázdno.
Měření svorkového napětí.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
V uzavřeném elektrickém obvodu prochází proud všemi částmi obvodu, tzn. spojovacími vodiči, spínačem a spotřebičem, ale také zdrojem napětí. Přitom všechny části obvodu kladou procházejícímu proudu elektrický odpor. Odpor, který klade proudu zdroj napětí, nazýváme vnitřní odpor zdroje a označujeme ho Ri. Jestliže se jeho hodnota blíží nule, pak hovoříme o ideálním zdroji elektromotorického napětí.
Je–li R odpor elektrického spotřebiče, spojovacích vodičů a spínače a Ri vnitřní odpor zdroje, pak celkový odpor uzavřeného obvodu je R + Ri. Při elektromotorickém napětí Ue, prochází celým uzavřeným obvodem proud
Vztah vyjadřuje Ohmův zákon pro celý obvod. Po úpravě dostaneme
kde výraz IR představuje svorkové napětí U, tj. napětí na vnější části obvodu, a výraz IRi napětí Ui na vnitřním odporu zdroje. Tedy Ue = U + Ui neboli U = Ue – Ui. Svorkové napětí U je menší než elektromotorické napětí Ue a to o napětí Ui na vnitřním odporu zdroje. Je to tedy vnitřní odpor zdroje Ri, který je příčinou poklesu napětí při zapnutí žárovky v elektrickém obvodu.
Podle velikosti vnitřního odporu rozlišujeme zdroje napětí dvojího druhu. Tvrdé zdroje napětí mají vnitřní odpor velmi malý. Proto je také velmi malé napětí zdroje. Svorkové napětí se liší od elektromotorického napětí celkem nepatrně. Proto při zatížení zdroje zapnutím žárovky pozorujeme jen nepatrný pokles napětí. Příkladem tvrdého zdroje je olověný akumulátor a také elektrická síť. U měkkých zdrojů napětí se zatížení projevuje větším poklesem svorkového napětí. Příkladem měkkého zdroje je plochá baterie.
Vnitřní odpor hraje významnou roli v případě tzv. zkratových proudů. Jestliže vnější odpor (např. spotřebiče) klesne na hodnotu daleko menší než je hodnota vnitřního odporu, pak hovoříme o spojení nakrátko neboli zkratu. Obvodem pak prochází zkratový proud Iz, pro jehož velikost vychází z Ohmova zákona pro celý obvod
Vzhledem k malým hodnotám vnitřního odporu Ri může zkratový proud dosáhnout nebezpečně velké hodnoty. Tak je tomu především u tvrdých zdrojů napětí. Zkratové proudy mohou jednak poškodit samotný zdroj napětí, jednak se vodiče elektrického obvodu zkratovým proudem silně zahřívají a zkrat je častou příčinou vzniku požáru. Proto se do elektrických sítí zařazují pojistky nebo jističe, které obvod při zkratu včas přeruší.
Závislosti svorkového napětí na odebíraném proudu se nazývá zatěžovací charakteristika zdroje. Obvykle se vyjadřuje graficky.
