为什么负载的功率大，电源（电池）的输出电压会下降？
这其实是个挺有意思的问题，也是我们生活中经常会遇到的情况。你有没有想过，为什么手机在玩大型游戏时，电量掉得特别快，而且有时候感觉手机发热也更厉害？这就是和你说的那种“负载功率大，电源（电池）输出电压下降”有关。
要说清楚这个问题，咱们得从几个方面来聊。
1. 电源（电池）不是一个完美的“无限水库”
首先，我们要明白，电池，无论是手机里的锂电池还是汽车里的铅酸电池，都不是一个神奇的、能无限供应能量的东西。它更像是一个装着“能量液体”的容器。
电池的内阻： 每个电池，即便是全新的，内部都会有一个叫做“内阻”的东西。你可以想象一下，电池内部就像是有很多细细的管道和储存能量的“格子”。当电流通过这些管道和格子时，总会遇到一些阻碍，这些阻碍就形成了内阻。这就像水流过狭窄的管道会遇到阻力一样。
内阻消耗能量： 当电流从电池流出时，它不仅要供应给外部的设备（就是你说的“负载”），还要流过电池自身的内阻。在流过内阻的过程中，一部分能量会被转化为热能，消耗掉了。
2. 负载是什么？为什么它会“吃掉”能量？
你说的“负载”，就是所有需要从电池获取能量来工作的设备。比如：
手机里的处理器（CPU）、屏幕、通信模块（WiFi、蓝牙、基带芯片）等。
电动车里的电动机、车载电器等。
电脑里的CPU、显卡、硬盘等。
这些设备在工作的时候，都需要消耗电能来完成它们的任务。功率（P） 是衡量这些设备消耗电能速度的指标。功率越大，说明设备工作起来越“费劲”，需要从电池那里获得更多的能量。
3. 为什么负载功率大，电压会下降？——欧姆定律和功率公式在作祟
这里就涉及到一些基础的电学原理了，咱们用简单的方式理解。
欧姆定律（V = I R）： 这个定律说的是，在一个电路中，电压（V）等于电流（I）乘以电阻（R）。这里我们关注的“R”有两个：一个是外部负载的电阻（RL），另一个就是我们前面提到的电池的内阻（Ri）。
电池的实际输出电压： 电池标称的电压（比如1.5V的AA电池，或者3.7V的手机锂电池）是我们常说的“开路电压”，也就是当电池没有连接任何负载时测得的电压。但一旦连接了负载，电流就开始流过电池的内阻。根据欧姆定律，电流流过内阻（Ri）时，会产生一个压降（V_drop = I Ri）。这个压降是“损失”在电池内部的电压。
所以，电池实际输出给外部负载的电压（V_out）是电池的开路电压（V_open）减去这个内阻上的压降：
V_out = V_open V_drop = V_open (I Ri)
功率和电流的关系（P = V I）： 外部负载的功率（P_load）等于它实际获得的电压（V_out）乘以流过它的电流（I）：
P_load = V_out I
现在，我们把这些联系起来看：
当负载的功率（P_load）增大时，为了满足更大的功率需求，根据 P = V I，在输出电压（V_out）基本不变（或者说，电池本身就想维持一个相对稳定的输出电压）的情况下，流过电池的电流（I）必然会增大。
而一旦电流（I）增大了，我们再看电池的输出电压公式：V_out = V_open (I Ri)。
内阻（Ri）是电池固有的属性，通常不会改变太多。
开路电压（V_open）是电池本身的潜力电压，也基本是固定的。
所以，当电流（I）增大时，即使V_open和Ri不变，I Ri 这个乘积就会变大。这意味着内阻上的压降（V_drop）变大了。
最终的结果就是，V_out = V_open (一个更大的 V_drop)，所以电池实际输出给外部负载的电压（V_out）就会下降。
用个更形象的比喻：
想象你有一个水泵（电池）在往一个花园的水管系统（外部负载）供水。水泵有个内部的“粗糙度”（内阻）。
花园里只开了一个小喷头（小负载）：只需要很小的水流量（电流）。水泵内部的“粗糙度”对水流的影响不大，水压（电压）几乎不变。
花园里同时开了好几个大水枪（大负载）：需要很大的水流量（电流）。水泵在输送这么大的水流量时，内部的“粗糙度”就会对水流产生很大的阻碍作用，导致水泵出口的水压（输出电压）明显下降。
其他可能的影响因素：
电池电量下降： 随着电池使用，内部化学物质的消耗，电池的内阻（Ri）本身也可能会逐渐升高，这会进一步加剧电压下降的情况。
电池温度： 大电流工作时，内阻上的能量损耗会产生大量热量，导致电池温度升高。温度升高通常也会影响电池的内阻和输出特性，有时会让内阻升高得更快，进一步降低电压。
负载的特性： 有些负载是恒功率负载，也就是说无论电压如何变化，它都试图消耗一个固定的功率。在这种情况下，当电池输出电压下降时，它会尝试吸取更大的电流来维持功率，这又会进一步加剧电压的下降。
总结一下：
当负载功率增大时，电池需要提供更大的电流。这个更大的电流在流过电池自身的内阻时，会产生更大的电压损失。这个损失的电压是从电池的原始电压中“扣除”的，所以实际输出给负载的电压就会降低。这是一个普遍存在的物理现象，尤其是在大功率输出或者电池性能不那么理想时，会表现得更为明显。
希望我这样讲，你能更清楚地理解其中的原理！
要说清楚这个问题，咱们得从几个方面来聊。
1. 电源（电池）不是一个完美的“无限水库”
首先，我们要明白，电池，无论是手机里的锂电池还是汽车里的铅酸电池，都不是一个神奇的、能无限供应能量的东西。它更像是一个装着“能量液体”的容器。
电池的内阻： 每个电池，即便是全新的，内部都会有一个叫做“内阻”的东西。你可以想象一下，电池内部就像是有很多细细的管道和储存能量的“格子”。当电流通过这些管道和格子时，总会遇到一些阻碍，这些阻碍就形成了内阻。这就像水流过狭窄的管道会遇到阻力一样。
内阻消耗能量： 当电流从电池流出时，它不仅要供应给外部的设备（就是你说的“负载”），还要流过电池自身的内阻。在流过内阻的过程中，一部分能量会被转化为热能，消耗掉了。
2. 负载是什么？为什么它会“吃掉”能量？
你说的“负载”，就是所有需要从电池获取能量来工作的设备。比如：
手机里的处理器（CPU）、屏幕、通信模块（WiFi、蓝牙、基带芯片）等。
电动车里的电动机、车载电器等。
电脑里的CPU、显卡、硬盘等。
这些设备在工作的时候，都需要消耗电能来完成它们的任务。功率（P） 是衡量这些设备消耗电能速度的指标。功率越大，说明设备工作起来越“费劲”，需要从电池那里获得更多的能量。
3. 为什么负载功率大，电压会下降？——欧姆定律和功率公式在作祟
这里就涉及到一些基础的电学原理了，咱们用简单的方式理解。
欧姆定律（V = I R）： 这个定律说的是，在一个电路中，电压（V）等于电流（I）乘以电阻（R）。这里我们关注的“R”有两个：一个是外部负载的电阻（RL），另一个就是我们前面提到的电池的内阻（Ri）。
电池的实际输出电压： 电池标称的电压（比如1.5V的AA电池，或者3.7V的手机锂电池）是我们常说的“开路电压”，也就是当电池没有连接任何负载时测得的电压。但一旦连接了负载，电流就开始流过电池的内阻。根据欧姆定律，电流流过内阻（Ri）时，会产生一个压降（V_drop = I Ri）。这个压降是“损失”在电池内部的电压。
所以，电池实际输出给外部负载的电压（V_out）是电池的开路电压（V_open）减去这个内阻上的压降：
V_out = V_open V_drop = V_open (I Ri)
功率和电流的关系（P = V I）： 外部负载的功率（P_load）等于它实际获得的电压（V_out）乘以流过它的电流（I）：
P_load = V_out I
现在，我们把这些联系起来看：
当负载的功率（P_load）增大时，为了满足更大的功率需求，根据 P = V I，在输出电压（V_out）基本不变（或者说，电池本身就想维持一个相对稳定的输出电压）的情况下，流过电池的电流（I）必然会增大。
而一旦电流（I）增大了，我们再看电池的输出电压公式：V_out = V_open (I Ri)。
内阻（Ri）是电池固有的属性，通常不会改变太多。
开路电压（V_open）是电池本身的潜力电压，也基本是固定的。
所以，当电流（I）增大时，即使V_open和Ri不变，I Ri 这个乘积就会变大。这意味着内阻上的压降（V_drop）变大了。
最终的结果就是，V_out = V_open (一个更大的 V_drop)，所以电池实际输出给外部负载的电压（V_out）就会下降。
用个更形象的比喻：
想象你有一个水泵（电池）在往一个花园的水管系统（外部负载）供水。水泵有个内部的“粗糙度”（内阻）。
花园里只开了一个小喷头（小负载）：只需要很小的水流量（电流）。水泵内部的“粗糙度”对水流的影响不大，水压（电压）几乎不变。
花园里同时开了好几个大水枪（大负载）：需要很大的水流量（电流）。水泵在输送这么大的水流量时，内部的“粗糙度”就会对水流产生很大的阻碍作用，导致水泵出口的水压（输出电压）明显下降。
其他可能的影响因素：
电池电量下降： 随着电池使用，内部化学物质的消耗，电池的内阻（Ri）本身也可能会逐渐升高，这会进一步加剧电压下降的情况。
电池温度： 大电流工作时，内阻上的能量损耗会产生大量热量，导致电池温度升高。温度升高通常也会影响电池的内阻和输出特性，有时会让内阻升高得更快，进一步降低电压。
负载的特性： 有些负载是恒功率负载，也就是说无论电压如何变化，它都试图消耗一个固定的功率。在这种情况下，当电池输出电压下降时，它会尝试吸取更大的电流来维持功率，这又会进一步加剧电压的下降。
总结一下：
当负载功率增大时，电池需要提供更大的电流。这个更大的电流在流过电池自身的内阻时，会产生更大的电压损失。这个损失的电压是从电池的原始电压中“扣除”的，所以实际输出给负载的电压就会降低。这是一个普遍存在的物理现象，尤其是在大功率输出或者电池性能不那么理想时，会表现得更为明显。
希望我这样讲，你能更清楚地理解其中的原理！
网友意见
俺觉得 KCL/KVL 是很直观很容易理解的。
为什么负载的功率大，电源（电池）的输出电压会下降？
因为电源提供的电流同时流过自身的内阻 (Rsrc) 和负载 (Rload)， 根据 KCL/KVL，
负载 Rload 分到的电压，也就是所谓的输出电压
Uload = Usrc - Ures = Usrc - Isrc * Rsrc = Usrc * ( Rload / (Rload + Rsrc ))
对于一个既定的电源，电压是固定的，可以认为是个常数 。电源内阻在一般的情况下也可以视为常数 。
在直流电路或者低频电路中，根据 KCL/KVL, Isrc = Iload.
负载 Rload 分到的电压和 Isrc的关系，很容易就能从上面的表达式里面猜测到。
如果猜不到， 画个图就可以观察到。
*************************
*** 备注： 祖国的耳机音响发烧圈（JUAN）是不认同 KCL/KVL的， 因为 KCL/KVL 和祖国耳机音响发烧圈（JUAN）的理念冲突。 祖国耳机音响发烧圈（JUAN）的大湿判定 KCL/KVL 是中学知识，不能用来解释耳机音响发烧中碰到的问题。如果您相信 KCL/KVL， 那么天价音响发烧电源线就是一个笑话。
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