oriaj3:
Si, las entradas tienen valores indefinidos (deriva) cuando no están conectados a nada, Por eso a algunas seles puede activar, o conectar, una pequeña resistencia "pull up" (o conectar "pull down").
La resistencia "pull up", deja pasar poquísima corriente (o sea tiene un valor resistivo muy grande) pero suficiente para mantener la entrada en un valor constante hasta que una corriente de mediano a gran valor cambie eso. Se usa por ejemplo en los botones. En estos se conecta la resistencia pull up a 5V (VCC) y el botón a 0V (GND). La entrada, aunque haya alguna mínima y natural perdida, se mantiene en 5V hasta el momento en que se oprima el botón.
No se porque varía entre alimentación USB y batería, es raro. Yo he probado mucho los LDR, fotodiodos, etc, y nunca observe eso (Arduino UNA, MEGA y DUE).