直流回路

【電験三種 独学講座〜理論編〜】3-3. キルヒホッフの法則

3-3. キルヒホッフの法則

キルヒホッフの法則は、1845年にグスタフ・キルヒホッフによって発見されました。二つの法則を発見しており、電流に関する法則をキルヒホッフの第一法則、電圧に関する法則をキルヒホッフの第二法則と呼んでいます。どちらも直流回路を考える上で非常に重要な法則になるので、必ず理屈をマスターしてください。

キルヒホッフの第一法則

キルヒホッフの第一法則は電流についての法則です。ある回路の交差点に対して、そこへ向かう電流の総和は、そこから出て行く電流の総和と等しいという法則になります。車通りの多い交差点をイメージしてください。ある車が交差点に進入しました。その車は直進もしくは右折、左折のいずれかを行い交差点を抜けていきます。交差点に進入する車の数と交差点から出て行く車の数は当然同じになりますよね。キルヒホッフの第一法則は車と電流が置き換わっただけでまさにこのことを示しているのです。

キルヒホッフの第一法則の図

キルヒホッフの第二法則

続いて、第二法則の方を見ていきましょう。第二法則は電圧に関する法則です。ある閉回路の起電力の総和は、その閉回路の電圧降下の総和に等しいと言うものです。どの閉回路を取っても成立するので未知の要素がたくさんあれば、その数だけ閉回路を見つけて式を立てて計算していけば解く事ができます。電位差Eは、汲み上げのポンプ、抵抗は坂だとイメージしてください。水路の水がぐるぐる循環するということは、水路がつながっていなくてはいけません。ですので、汲み上げる高さと坂を下る高さは等しくないとおかしいですよね。

キルヒホッフの第二法則の図

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