У фізиці постійного струму існує закон Кірхоффа, який регулює розгалуження (правило стику) і петлі. Вперше цей закон був введений Густавом Робертом Кірхоффом, німецьким фізиком, в 1845 році. На основі норм цей закон ділиться на два.
Закон Кірхоффа I також відомий як закон розгалуження, який стосується збереження заряду. Цей закон говорить, що величина електричного струму, який надходить через точку відгалуження в певному електричному ланцюзі, дорівнює величині струму, що протікає через цю точку розгалуження. Цей закон застосовується в простих електричних ланцюгах, які мають точки розгалуження, коли струм починає ділитися.
З цього твердження ми можемо зробити висновок, що загальний заряд до точки дорівнює загальному заряду, що залишає цю точку. У математичній формулі ми можемо записати закон Кірхоффа I наступним чином.
ΣIувійдіть = ΣIВихід
Якщо ми звернемося до малюнка вище, ми можемо сформулювати електричний струм наступним чином.
Я2 = Я1 + Я3
Тим часом закон Кірхоффа II також відомий як закон напруги Кірхоффа. Цей закон свідчить, що кожна замкнута ланцюг має різницю потенціалів, рівну нулю. У цьому другому законі різниця потенціалів між двома точками відгалуження в ряді в стаціонарному стані постійна.
(Читайте також: Що таке закон термодинаміки?)
Закон Кірхоффа пов'язаний із законом енергозбереження. Якщо ми маємо заряд Q у будь-якій точці з потенціалом V, енергія, якою володіє цей заряд, дорівнює QV. Якщо заряд рухається через петлю або петля, заряд, який ми маємо, отримає додаткову або втратить частину своєї енергії, проходячи через резистор акумулятора або інший елемент. Але коли воно повертається до квадрата, енергія стає QV.
Перед використанням Другого закону існує низка речей, які потрібно врахувати та виконати. По-перше, візьміть напрямок потоку вільно, при цьому все одно звертаючи увагу на закон точки відгалуження if петля більше одного. Потім дотримуйтесь вказівок петля за годинниковою стрілкою або проти. Для резисторів знак різниці потенціалів є додатним, якщо він спрямований петля дорівнює напрямку струму і від’ємному, коли протилежне. Для джерел ЕРС знак різниці потенціалів є позитивним, якщо напрямок руху від позитивного до негативного та негативного в іншому випадку.
