キルヒホッフの法則

きるひほっふのほうそく

【キルヒホッフの法則(きるひほっふのほうそく)】

定義

キルヒホッフの法則とは、電気回路における電流と電圧の関係を表す基本法則であり、「電流の保存」と「エネルギーの保存」に基づいて成り立つ。
具体的には、接点での電流の関係を表す第1法則と、回路一周の電圧の関係を表す第2法則の2つからなる。

イメージ

回路の分かれ道(接点)では、流れ込む電流と流れ出る電流の合計は同じになる。つまり、水の分岐と同じで、どこかで電流が増えたり減ったりすることはない。
また、回路を一周すると、電池で得たエネルギーはすべて抵抗などで使われ、最終的には差し引きゼロになる。

数式

第1法則(電流の法則)は、接点において

\[\sum I_{\text{流入}} = \sum I_{\text{流出}}\]

と表される。

第2法則(電圧の法則)は、閉回路において

\[\sum V = 0\]

と表される。

ここで、\(I\) は電流(A)、\(V\) は電圧(V)である。

ポイント

  • 第1法則は電流の保存、第2法則はエネルギー保存に対応する
  • 電流の向きや電圧の符号の取り方を一貫させることが重要
  • 複雑な回路でも、この2つを組み合わせると方程式で解ける
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