กฎของ Kirchoff คืออะไร?

ในฟิสิกส์ของไฟฟ้ากระแสตรงมีกฎของ Kirchoff ซึ่งควบคุมกฎการเชื่อมต่อและลูป กฎหมายนี้เริ่มใช้ครั้งแรกโดยกุสตาฟโรเบิร์ตเคอร์ชอฟนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันในปี พ.ศ. 2388 ตามกฎแล้วกฎหมายนี้แบ่งออกเป็นสองข้อ

กฎของ Kirchoff I เป็นที่รู้จักกันว่ากฎของการแตกแขนงซึ่งเกี่ยวข้องกับการอนุรักษ์ประจุ กฎหมายนี้ระบุว่าปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านจุดกิ่งในวงจรไฟฟ้าหนึ่งจะเท่ากับปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านจุดแตกแขนงนั้น กฎหมายนี้ใช้ในวงจรไฟฟ้าอย่างง่ายที่มีจุดแตกแขนงเมื่อกระแสไฟฟ้าเริ่มแบ่งตัว

จากข้อความนี้เราสามารถสรุปได้ว่าประจุรวมไปยังจุดหนึ่งเท่ากับประจุทั้งหมดที่ออกจากจุดนั้น ในสูตรทางคณิตศาสตร์เราสามารถเขียนกฎของ Kirchoff I ได้ดังนี้

Σฉันเข้า = Σฉันออก

หากเราอ้างถึงรูปภาพด้านบนเราสามารถกำหนดรูปแบบของกระแสไฟฟ้าได้ดังนี้

ฉัน2 = ฉัน1 + ฉัน3

ในขณะเดียวกันกฎหมายของ Kirchoff II เรียกอีกอย่างว่ากฎแรงดันไฟฟ้าของ Kirchoff กฎหมายนี้ระบุว่าวงจรปิดทุกตัวมีความต่างศักย์เท่ากับศูนย์ ในกฎข้อที่สองนี้ความต่างศักย์ระหว่างจุดสาขาสองจุดในอนุกรมที่สภาวะคงตัวจะคงที่

(อ่านเพิ่มเติม: กฎของอุณหพลศาสตร์คืออะไร?)

กฎของ Kirchoff เกี่ยวข้องกับกฎการอนุรักษ์พลังงาน ถ้าเรามีประจุ Q ณ จุดใด ๆ ที่มีศักย์ V พลังงานที่ประจุนั้นมีค่าเท่ากับ QV หากประจุเคลื่อนที่ผ่านลูปหรือลูปประจุที่เรามีจะได้รับหรือสูญเสียพลังงานบางส่วนเมื่อผ่านตัวต้านทานแบตเตอรี่หรือองค์ประกอบอื่น ๆ แต่เมื่อกลับมาที่กำลังสองพลังงานจะกลายเป็น QV

ก่อนใช้กฎข้อที่สองมีหลายสิ่งที่ต้องพิจารณาและทำให้สำเร็จ ขั้นแรกให้ใช้ทิศทางของกระแสอย่างอิสระในขณะที่ยังคงให้ความสนใจกับกฎของจุดที่แตกแขนงหากลูปมีมากกว่าหนึ่ง จากนั้นใช้ทิศทางของวงตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา สำหรับตัวต้านทานเครื่องหมายของความต่างศักย์จะเป็นบวกหากทิศทางของลูปเหมือนกับทิศทางของกระแสและลบหากอยู่ตรงข้ามกัน สำหรับแหล่งที่มา EMF เครื่องหมายของความต่างศักย์จะเป็นบวกหากทิศทางการเคลื่อนที่จากบวกไปเป็นลบและเป็นลบ