幾乎所有的用電器都含有內(nèi)電阻，用電器在利用電流做功的同時(shí)，或多或少地都要將部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。將電能轉(zhuǎn)化為除焦耳熱以外形式能量的用電器或電學(xué)元件，我們稱之為非純電阻元件。常見(jiàn)的非純電阻元件有：將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)；將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的電解槽、電鍍池、蓄電池；將電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的電容器和電感器；將其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機(jī)、各種電池，等。廣義地說(shuō)，電源也屬于非純電阻元件。

在處理恒定電流電路中非純電阻元件電效應(yīng)問(wèn)題時(shí)，可將電學(xué)元件視為純用電器和純電阻的組合。電流流過(guò)純電阻時(shí)只將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所謂純用電器是一種理想化模型，它只將電能轉(zhuǎn)化為用電器的設(shè)計(jì)目標(biāo)能量，如機(jī)械能、化學(xué)能等，而不含將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電阻，不過(guò)目前在部分用電器中已經(jīng)能夠基本實(shí)現(xiàn)這種愿望，如用超導(dǎo)材料繞制的電感線圈、電動(dòng)機(jī)等。因?yàn)榱鬟^(guò)用電器的電流使用電器對(duì)外做功，同時(shí)這些電流也都通過(guò)用電器的內(nèi)電阻，所以，電路中的非純電阻元件可等效為純用電器與其內(nèi)阻的串聯(lián)，用電器消耗的電能則等于用電器產(chǎn)生的焦耳熱與電流的機(jī)械功與化學(xué)能之和，示意圖如圖所示。

比如，一臺(tái)內(nèi)阻為r的電動(dòng)機(jī)，可等效為一個(gè)不產(chǎn)生焦耳熱的純電動(dòng)機(jī)，和一個(gè)電阻為r的純電阻串聯(lián)；一個(gè)電解槽、電鍍池或正在充電的蓄電池，可等效為一個(gè)純粹將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的元件，再串聯(lián)上它的內(nèi)阻；發(fā)電機(jī)或電池等電源則可等效為一個(gè)純電源與內(nèi)阻的串聯(lián)。

將非純電阻用電器這樣等價(jià)以后，我們就很容易理解焦耳定律了：因?yàn)榧釉谟秒娖魃系碾妷翰⒉欢际羌釉趦?nèi)電阻上，內(nèi)電阻所承擔(dān)的電壓只是用電器兩端電壓U的一部分，所以