内部抵抗のある電池と端子電圧の関係
理想的な電池は一定の電圧を供給しますが、現実の電池には「内部抵抗」があり、電流が流れると電池自身の中でも電圧降下が生じます。このため、端子で測れる電圧は起電力よりも小さくなります。
起電力と内部抵抗
電池の起電力 は、電流が流れていないときの電圧（開放電圧）に等しい値です。電流 が流れると、内部抵抗 による電圧降下が生じ、外部の端子で測れる電圧（端子電圧） は次のようになります。
| 起電力（電池の本来の電圧） | |
| 内部抵抗 | |
| 回路に流れる電流 | |
| 端子電圧（実際に取り出せる電圧） |
電流が大きいほど内部抵抗による電圧降下 が大きくなり、端子電圧は下がります。スマートフォンの電池が残り少ないとき、重い処理（大電流）で急に電圧が下がってシャットダウンすることがあるのは、内部抵抗の影響です。
計算例
起電力 9 V、内部抵抗 0.5 Ω の電池に外部抵抗 4 Ω をつないだ回路を考えます。
回路全体の抵抗は Ω なので、
端子電圧は、
起電力 9 V に対して端子電圧は 8 V です。差の 1 V は内部抵抗での電圧降下に使われています。
端子電圧 = 起電力 （電圧降下なし）
端子電圧 = （内部抵抗分だけ低下）
最大電力の条件
外部抵抗 で消費される電力 は、
この を の関数として見ると、（外部抵抗 = 内部抵抗）のとき最大になります。この条件を「インピーダンスマッチング」と呼び、電力を最大限取り出したいときに重要です。
電流は小さいが端子電圧は高い。電圧を安定させたい場面に適しています。
電力が最大になります。ただしエネルギーの半分は内部抵抗で熱として失われます。
大電流が流れるが、内部抵抗での損失が大きく、端子電圧は低い。電池の劣化も早まります。
電池の劣化と内部抵抗
電池が古くなると、内部抵抗が増大します。新品の乾電池の内部抵抗は 0.1〜0.5 Ω 程度ですが、消耗すると数 Ω にまで上昇し、端子電圧の低下が顕著になります。
同じ電流を流したとき、内部抵抗が大きいほど端子電圧が下がる。電池の残量チェッカーはこの原理で動作している。
電池の「へたり」は起電力そのものの低下だけでなく、内部抵抗の増大が大きな原因です。テスターで電池の電圧を測って正常値を示すのに機器が動かないのは、無負荷（電流ゼロ）では内部抵抗の影響が現れないためです。実際に負荷をかけた状態での端子電圧を測ることが、電池の状態を正しく判断するポイントになります。
