العلاقة عكسية بين فرق الجهد والمقاومة في تجربة المقاومة الداخلية لأن المقاومة هي خاصية فيزيائية تعبر عن مدى صعوبة مرور التيار الكهربائي عبر موصل ما. فكلما زادت المقاومة، زادت الصعوبة في مرور التيار، وبالتالي انخفض فرق الجهد عبر الموصل.
يمكن التعبير عن هذه العلاقة رياضياً باستخدام قانون أوم، والذي ينص على أن فرق الجهد عبر موصل يساوي شدة التيار المار عبره مضروبة في مقاومته. أي أن:
V = I * R
حيث:
- V هو فرق الجهد (بالفولت)
- I هو شدة التيار (بالأمبير)
- R هي المقاومة (بالأوم)
إذا افترضنا أن شدة التيار ثابتة، فإن العلاقة بين فرق الجهد والمقاومة تكون عكسية. أي أن:
V ∝ 1/R
حيث:
بمعنى أن فرق الجهد يتناسب عكسياً مع المقاومة. أي أنه كلما زادت المقاومة، انخفض فرق الجهد، والعكس صحيح.
في تجربة المقاومة الداخلية، يتم استخدام بطارية لتوليد فرق جهد عبر موصل. يُقاس فرق الجهد باستخدام جهاز قياس الجهد، ويتم حساب شدة التيار باستخدام جهاز قياس التيار. يتم تكرار التجربة باستخدام موصلات ذات مقاومات مختلفة.
عند تكرار التجربة، يتم ملاحظة أن فرق الجهد يتناسب عكسياً مع المقاومة. أي أنه كلما زادت المقاومة، انخفض فرق الجهد، والعكس صحيح.
يمكن تفسير هذه العلاقة عكسية بالنظر إلى طبيعة المقاومة. فكلما زادت المقاومة، زادت الصعوبة في مرور الإلكترونات عبر الموصل. وبالتالي، فإن الطاقة التي تحملها الإلكترونات عند دخولها الموصل تقل عند خروجها منه. وبما أن فرق الجهد هو مقياس للطاقة التي تحملها الإلكترونات، فإن فرق الجهد ينخفض عندما تزداد المقاومة.
وبالتالي، فإن العلاقة عكسية بين فرق الجهد والمقاومة في تجربة المقاومة الداخلية هي نتيجة طبيعية لطبيعة المقاومة الكهربائية.