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人教版高中物理选修3-1恒定电流一章中的一幅插图.为了方便，图中电流按正电荷定向移动的说法进行讨论.我们知道，沿着电流方向，有电压降：按照图1结构，外电路部分，正电荷顺着电场线方向从电源正极到达负极，A，B两点电势降低，A、B两点电势差就是外电压降；内电路部分，正电荷到达负极后，在非静电力的作用下逆着电场线方向（克服电场力）回到电源正极，C、D两点电势升高，这时，内电压降对应于什么呢？
高中物理学习阶段，我们深入地讨论了电磁感应现象，这给我们提供了具体的电源模型.本文就以电磁感应电源模型，对内电压的微观机理进行一些讨论.
1恒定电流形成的微观模型分析
电荷的定向移动速度由这三个因素影响：
（1）内电路中电荷定向移动需非静电力F非静力起推动作用，在图2模型中为洛伦兹力.
（2）外电路中电场使电荷加速，静电力F外静电起推动作用.内电路中电场使电荷减速，静电力F内静电起阻碍作用.
（3）全电路中自由电荷与导体内基本不动的粒子碰撞使电荷减速产生的平均阻力F阻，这个因素表现为电阻阻碍电流.
图2中导体棒匀速切割，棒内正电荷受到的沿棒方向的洛伦兹分力恒定，即F非静力恒定.
电路中电场是由电源、导线、用电器等电路元件所积累形成的；但导体中的电荷是移动的.如果某个地方有一个地方有一个正电荷，它移走了，马上就有另一个相同性质的电荷来占据这个位置，如果电路中的电荷都是这样的话，则虽然电荷是移动的，但电路中电荷分布是稳定的，这就与静止电荷产生的电场没有什么两样.电荷分布既然是稳定的，那么内外电路中的电场也就是稳定的电场.
自由电荷与导体内基本不动的粒子碰撞产生的平均阻力F阻与导体有关，也与电荷定向运动的平均速率有关.
稳定的加速与减速因素作用，最终能找到平衡点，使电荷定向运动的平均速率不随时间变化（此时内、外电路的平均阻力F阻也都恒定）.对确定的电路来说，电荷定向运动的平均速率不随时间变化，电流就不随时间变化，形成恒定电流.
2关于内电压的思考
如图2，孤立导体棒匀速切割匀强磁场，F非静力（沿棒方向的洛伦兹分力）使电荷定向移动，当A，B两板积累一定的电荷分布产生电场，满足F非静电=F静电时候达到平衡态，此时A、B两端电势差（A、B电势差就是外电压降）数值上等于电动势大小E.UAB=U外=E.
如图3 ，在图2情景的基础上接通回路且无内阻.可知此时外电压降还是等于电动势大小，即A、B两端的电荷分布和图2情景一致.UAB=U外=E.
如图4，在图3情景的基础上考虑内阻，如外阻为R，内阻为2R.此时外电压降为电动势大小的13，UAB=U外=13E，A、B两端电荷分布密度要比无内阻时小（变为原来的1/3）.那么，U内=23E，内电压到底是什么呢？
其实，内电压可以从等效的角度理解.在图4中，外电路，F外静电=F外阻，电荷从A端移动B端过程中，静电场力克服外阻力做功，电能转换为内能（若外电路为纯电阻）.W外静电=W外电阻=U外It.内电路中.非静电力克服静电力和内阻力做功，其他形式能转化为电能和内能，注意，电荷移动整个回路过程中，内电路部分产生的电能在外电路部分全部转化掉了，内电路部分产生的内能可以通过计算克服内阻力做功数值获得.形式上，克服内阻力做功可以写成W内电阻=kIt，这里的系数k就是等效的内电压，即可以写成W内电阻=U内It.由焦耳定律与功能关系 ，可得W内电阻=Q内=I2R内t，可得U内=IR内.
3几点说明
（1）上文中内电压等效是对某些具体的电源而言的（如电磁感应现象获得的电源）.其他电源的模型不尽相同.比如CuZn化学电池（图5，A、C面积累正电荷，B、D面积累负电荷），这时的非静电力为化学力，仅在极板很薄区域才有非静电力，整个溶液内阻的内电压就是C、D电势差.
（2）对于内电压的思考是笔者基于高中物理知识出发得到的一个观点，希得到大家指点.
高中物理学习阶段，我们深入地讨论了电磁感应现象，这给我们提供了具体的电源模型.本文就以电磁感应电源模型，对内电压的微观机理进行一些讨论.
1恒定电流形成的微观模型分析
电荷的定向移动速度由这三个因素影响：
（1）内电路中电荷定向移动需非静电力F非静力起推动作用，在图2模型中为洛伦兹力.
（2）外电路中电场使电荷加速，静电力F外静电起推动作用.内电路中电场使电荷减速，静电力F内静电起阻碍作用.
（3）全电路中自由电荷与导体内基本不动的粒子碰撞使电荷减速产生的平均阻力F阻，这个因素表现为电阻阻碍电流.
图2中导体棒匀速切割，棒内正电荷受到的沿棒方向的洛伦兹分力恒定，即F非静力恒定.
电路中电场是由电源、导线、用电器等电路元件所积累形成的；但导体中的电荷是移动的.如果某个地方有一个地方有一个正电荷，它移走了，马上就有另一个相同性质的电荷来占据这个位置，如果电路中的电荷都是这样的话，则虽然电荷是移动的，但电路中电荷分布是稳定的，这就与静止电荷产生的电场没有什么两样.电荷分布既然是稳定的，那么内外电路中的电场也就是稳定的电场.
自由电荷与导体内基本不动的粒子碰撞产生的平均阻力F阻与导体有关，也与电荷定向运动的平均速率有关.
稳定的加速与减速因素作用，最终能找到平衡点，使电荷定向运动的平均速率不随时间变化（此时内、外电路的平均阻力F阻也都恒定）.对确定的电路来说，电荷定向运动的平均速率不随时间变化，电流就不随时间变化，形成恒定电流.
2关于内电压的思考
如图2，孤立导体棒匀速切割匀强磁场，F非静力（沿棒方向的洛伦兹分力）使电荷定向移动，当A，B两板积累一定的电荷分布产生电场，满足F非静电=F静电时候达到平衡态，此时A、B两端电势差（A、B电势差就是外电压降）数值上等于电动势大小E.UAB=U外=E.
如图3 ，在图2情景的基础上接通回路且无内阻.可知此时外电压降还是等于电动势大小，即A、B两端的电荷分布和图2情景一致.UAB=U外=E.
如图4，在图3情景的基础上考虑内阻，如外阻为R，内阻为2R.此时外电压降为电动势大小的13，UAB=U外=13E，A、B两端电荷分布密度要比无内阻时小（变为原来的1/3）.那么，U内=23E，内电压到底是什么呢？
其实，内电压可以从等效的角度理解.在图4中，外电路，F外静电=F外阻，电荷从A端移动B端过程中，静电场力克服外阻力做功，电能转换为内能（若外电路为纯电阻）.W外静电=W外电阻=U外It.内电路中.非静电力克服静电力和内阻力做功，其他形式能转化为电能和内能，注意，电荷移动整个回路过程中，内电路部分产生的电能在外电路部分全部转化掉了，内电路部分产生的内能可以通过计算克服内阻力做功数值获得.形式上，克服内阻力做功可以写成W内电阻=kIt，这里的系数k就是等效的内电压，即可以写成W内电阻=U内It.由焦耳定律与功能关系 ，可得W内电阻=Q内=I2R内t，可得U内=IR内.
3几点说明
（1）上文中内电压等效是对某些具体的电源而言的（如电磁感应现象获得的电源）.其他电源的模型不尽相同.比如CuZn化学电池（图5，A、C面积累正电荷，B、D面积累负电荷），这时的非静电力为化学力，仅在极板很薄区域才有非静电力，整个溶液内阻的内电压就是C、D电势差.
（2）对于内电压的思考是笔者基于高中物理知识出发得到的一个观点，希得到大家指点.