W przypadku podłączenia układu do zewnętrznego źródła napięcia (baterii, zasilacza) może zaistnieć pięć scenariuszy:
- układ pobiera więcej prądu, niż źródło jest w stanie nadążyć go oddać,
- układ wymaga więcej prądu, niż źródło jest go w stanie zapewnić,
- napięcie pracy układu jest większe niż źródła,
- napięcie pracy układu jest mniejsze niż źródła,
- zasilanie jest dobrane prawidłowo.
Opór wewnętrzny to cecha każdego źródła napięcia, które możemy zobrazować jako połączenie szeregowe idealnego źródła napięcia i rezystora. Aby zobrazować, udowodnić i wytłumaczyć jego istnienie należy do baterii podłączyć rezystor o mniejszej rezystancji, następnie w jego miejsce podłączyć rezystor o większej rezystancji. Gdy do źródła napięcia podłączymy rezystor o mniejszej rezystancji, to podczas pomiaru napięcia na jego końcach otrzymamy mniejsze napięcie niż w przypadku rezystora i większym oporze. Jest to spowodowane powstaniem dzielnika napięcia, zbudowanego na oporze wewnętrznym źródła i podłączonym rezystorze. Im większy opór rezystora, tym większe zmierzone napięcie na nim. W przypadku braku obciążenia w postaci rezystora zmierzone napięcie na źródle będzie jeszcze większe, bliższe nominalnemu.
Mając źródło napięcia, które w wg specyfikacji ma 12 V i generuje maksymalny prąd 2 A i podłączymy je do układu, który pracuje przy napięciu 12 V, ale pobiera większy prąd np. 2.5 A to przez źródło napięcia, a dokładniej jego opór wewnętrzny popłynie zbyt duży prąd. W wyniku pracy pod zbyt dużym natężeniem opór wewnętrzny baterii w wyniku przegrzania może spowodować uszkodzenie jej wewnętrznych struktur. W przypadku zasilacza może dojść do odłączenia zasilania bądź zadziałania zabezpieczenia poprzez np. bezpiecznik. Efektem przeciążenia może być także spadek napięcia na źródle spowodowany przepływem dużego prądu przez jego opór wewnętrzny, który jest połączony szeregowo ze źródłem. W wyniku takiego połączenia i zgodnie z prawem Ohma napięcie na oporze wewnętrznym będzie tym większe, im większy prąd będzie płynął przez ten opór. Napięcie będzie wprost proporcjonalne do natężenia prądu. Im większe napięcie na oporze wewnętrznym, tym mniej go pozostaje na zaciskach baterii o ustalonym specyfikacją napięciu. Mniejsze napięcie na zaciskach baterii od deklarowanego w nocie katalogowej jest spowodowane spadkiem napięcia na jej oporze wewnętrznym wg opisanego mechanizmu.
W przypadku gdy posiadamy popularną baterię 9 V i chcielibyśmy zasilić nią urządzenie o znacznie większych wymaganiach na prąd, to po jej podłączeniu napięcie na zaciskach znacząco spadnie i będzie zbyt niskie, aby efektywnie zasilić układ. Zakładając, że napięcie jest stałe w układzie, wówczas, aby przez układ mógł popłynąć większy prąd, to opór wewnętrzny źródła prądu musiałby być mniejszy, aby taki prąd przepuścić. Baterie w porównaniu do akumulatora samochodowego mają wysoki opór wewnętrzny, ale nawet gdyby miały mniejszy, to bardzo szybko by się wyczerpały ze względu na mniejszą pojemność. Mają mniejszą wydajność prądową. W ten sposób źródło jest niewystarczające, aby zasilić wymagający pod względem prądowym, energetycznym układ. Przy takim samym napięciu 12 V baterii i akumulatora, aby regulować płynący prąd, możliwa jest tylko manipulacja oporem wewnętrznym tych źródeł.
Jeżeli napięcie pracy układu jest większe niż źródła, to układ będzie działał niepoprawnie lub wcale ze względu na niewystarczający prąd, który przez niego będzie płynął, a więc w konsekwencji zbyt mało energii, aby go w pełni zasilić.
Sytuacja odwrotna spowoduje, że przez układ popłynie zbyt duże prąd pod wpływem zbyt dużego napięcia źródła, ciepła z energii powstanie zbyt wiele i elementy układu najprawdopodobniej ulegną szybkiemu uszkodzeniu. Uszkodzenie będzie tym większe i szybsze im bardziej przekroczy się napięcie pracy układu.
Podczas gdy do układu podłączamy źródło napięcia, które jest zgodne z napięciem pracy układu, i które jest w stanie wygenerować prąd większy, niż wymaga układ, to układ sam będzie regulował ile w danej chwili pracy ma pobrać prądu ze źródła. W skrajnym przypadku i jako przykład może posłużyć w pełni wykonalny eksperyment z podłączeniem diody LED do akumulatora samochodowego poprzez odpowiedni, wyliczony rezystor (!), czyli elementu o małych wymaganiach na prąd do bardzo wydajnego źródła. Generalnie baterie jako źródło napięcia lepiej pracują przy większym oporze układu, ponieważ jest mniejszy spadek napięcia na zaciskach i opór wewnętrzny baterii wydziela mniej ciepła oraz płynie przez niego mniejszy prąd. Mniejszy opór układu powoduje bardziej wymagającą eksploatację baterii, ponieważ przez jej opór wewnętrzny płynie większy prąd i spadek napięcia na zaciskach jest większy, zgodnie z zasadą działania dzielnika napięcia i różnicą między napięciem nominalnym źródła a spadkiem napięcia na jego oporze wewnętrznym.
Przy podłączaniu zewnętrznego źródła napięcia do układu elektronicznego konieczna jest zgodność napięcia układu i źródła oraz źródło powinno mieć większą wydajność prądową niż wymagania na prąd układu.
Prąd zwarcia
Gdy zewrzemy zaciski baterii przewodem, bez żadnego obciążenia, wówczas popłynie prąd zwarcia ograniczany tylko oporem wewnętrznym baterii. Napięcie na oporze wewnętrznym będzie maksymalne, równe nominalnemu baterii, a więc napięcie na jej zaciskach spadnie do zera. Płynący prąd zwarcia spowoduje szybkie wyczerpanie się źródła lub jego uszkodzenie ze względu na zbyt dużą, wydzielaną w postaci ciepła moc.