キルヒホッフの法則

キルヒホッフの法則は、第1法則第2法則から構成されている。
この法則はオームの法則を拡張したものであり、複雑な電気回路の計算に対応することができる。

 

 

1. 第1法則

電気回路の接続点に流入する電流の総和と流出する電流の総和は等しい。

キルヒホッフの第1法則は、電流則とも称されている。

 

 

電流則の適用例①

電流則の適用例②

電流則の適用例③

電流則の適用例④

電流則の適用例⑤

 

 

2. 第2法則

電気回路の閉回路内の起電力の総和と電圧降下の総和は等しい。

キルヒホッフの第2法則は、電圧則とも称されている。

 

 

閉回路とは

閉回路とは、出発点から一筆書きで元の位置に戻る回路のことをいう。
閉回路の方向は、時計回りでも反時計回りでもよい。

 

 

起電力とは

電源の電圧を起電力と称する。

 

電源の起電力の基準方向

電気回路の電源の起電力の基準方向は次のように設定する。

 

電圧降下とは

抵抗の電圧を電圧降下と称する。

 

電圧降下の基準方向

抵抗に流れる電流の基準方向の逆向きに設定する。

 

 

電圧則を適用するときの約束事①

閉回路の方向と電源の起電力の基準方向が同じときは、+(起電力)として電圧則を適用する。

 

電圧則を適用するときの約束事②

閉回路の方向と電源の起電力の基準方向がのときは、-(起電力)として電圧則を適用する。

 

電圧則を適用するときの約束事③

閉回路の方向と抵抗の電圧降下の基準方向が同じときは、(電圧降下)として電圧則を適用する。

 

電圧則を適用するときの約束事④

閉回路の方向と抵抗の電圧降下の基準方向がのときは、+(電圧降下)として電圧則を適用する。

 

電気回路の「電流」と「電圧降下」の基準方向が設定されていない場合の対応

基本的には、「電源の起電力の基準方向」に「電流の基準方向を設定」してから「抵抗の電圧降下の基準方向を設定」し、「閉回路の方向を電源の起電力の基準方向に設定」したほうが第二法則を適用しやすい。

 

 

 

例題1

下図の回路に流れる電流I[A]を求めよ。
ただし、キルヒホッフの法則を適用するものとする。

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例題2

下図の回路に流れる電流[A]を求めよ。
ただし、キルヒホッフの法則を適用するものとする。

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例題3

下図の回路に流れる電流I1[A]、I2[A]、I[A]を求めよ。
ただし、キルヒホッフの法則を適用するものとする。

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