外电路的电阻叫做外电阻，用R表示，内电路的电阻叫做内电阻，用Ri表示。为了便于分析，把内电阻画在电源外面，这与画在电源内是等效的。通常认为电源内电阻不变。
闭合开关S，电路中就有电流通过，在内、外电路中的电流是相同的，用I表示。在一段时间t内，通过电路任意横截面的电荷量是
q=It
而把非静电力移送正电荷从电源负极经内电路到正极做的功W（非）跟被移送的电荷量q的比值，叫做电源的电动势，用E表示
E=W（非）/q
由上面电动势的定义式和电荷量的定义式可以推出
W（非）=qE=EIt
在外电阻和内电阻上，电流所做的功，即由电能转化为热力学能为
Q=I?Rt+I?Rit
根据能量守恒定律
EIt=I?Rt+I?Rit
I=E/(R+Ri)
即：全电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。这个规律叫做全电路欧姆定律。
电池电动势和内阻的电动势和内阻，通常是用伏安法测量路端电压U和总电流 I （多组数据），再绘出相应的 U－－I 曲线（画得直线），由直线与纵坐标轴（U轴）的截距得到电动势E，由直线的斜率算得内阻 r 。
电流表外接时（对外电路而言）：E测量值=E真实值，r测量值>r真实值
电流表内接时：E测量值<E真实值，r测量值<r真实值
电流表与电阻箱测时等效于电流表外接：E测量值=E真实值，r测量值>r真实值
电压表与电阻箱测时等效于电流表内接：E测量值<E真实值，r测量值<r真实值
伏安法测电源电动势和内阻的主要误差是由于伏特表的分流作用，使安培表测得的电流稍小于通过电源的电流，由
E=U+Ir可得，所测得的电源电动势小于真实值，导致所测内阻也小于真实值。
也可以从等效电源的角度去分析：将伏特表与电池并联为等效电源，则由于伏特表的并联，路端电压（电源电动势的测量值）小球电源电动势E，内阻r测=rR(V)/[r+R(V)]<r
