電源的端電壓U=E-U 0 =E-IR 0 ，當負載電阻為無窮大，即外電路開路時，I=0，端電壓最高且等于E；當負載電阻變小時，電路中的電流I將增加，內電壓降IR~0~隨之增加，端電壓U將減小；反過來，R增大時，I減小，U將增加。這種電源端電壓隨負載電流變化的關系稱為電源的外特性。

電源端電壓的高低不但和負載有密切關系，而且與電源的內阻大小有關。在負載電流不變的情況下，內阻減小，端電壓就上升；內阻增大，端電壓就下降。當內阻為零時，也就是在理想情形下(這時的電源稱為理想電源)，端電壓不再隨電流變化。

由于電源總是有內阻的，則電源提供的總功率是由內阻上的功率和負載上獲得的功率這兩部分組成。若內阻上的功率增大則負載功率必然減小。由全電路歐姆定律可知：在一個閉合電路中，電流強度與電源的電動勢成正比，與電路中的內電阻和外電阻之和成反比,即

I=E/(R+R 0 )。

則負載獲得的實際功率為:

P=I^2^R=E^2^R/(R+R~0~)^2^

=E^2^R/(R^2^+2RR 0 +R 0 ^2^)

=E^2^R/(R^2^-2RR 0 +2RR 0 +2RR 0 +R 0 ^2^)

=E2R/[(R-R 0 )^2^+4RR 0 ]

=E2/[(R-R 0 )^2^/R+4R 0 ]

由于式中電源的電動勢E和內阻R0都可近似看成常量，則只有在分母為最小值時，P才能達到最大值。即只有當R=R0時，P才能達到最大值。所以負載獲得最大功率的條件是負載電阻等于電源的內阻。

當輸出功率為最大時，由于R=R 0 ，內阻上消耗的功率和負載消耗的功率相等，這時效率只有50%，顯然是不高的。在無線電技術中，由于輸送的功率小，效率高低已屬于次要問題，為了使負載獲得最大功率，電路的工作點總是盡可能設計在R=R~0~處，這種狀態稱為匹配。對于電力網而言，由于輸送功率相當大，因此要求輸送效率必須很高。對于普通電源，例如蓄電池、發電機等，就不可能在最大功率條件下使用，因為這樣會因效率低白白耗費寶貴的電能，更重要的是由于電源要供給巨大的電流會使其本身迅速遭到破壞。