理論電気回路直流回路★★★☆☆

キルヒホッフの法則

概要
キルヒホッフの法則は、電流に関する第一法則(KCL)と電圧に関する第二法則(KVL)の2つからなる電気回路の基本法則である。KCLは節点ごとの電流の収支、KVLは閉回路を一周したときの電圧の収支を定式化し、複雑な回路の電流・電圧を連立方程式で求める際の基礎となる。
📖用語
KCL(Kirchhoff's Current Law)キルヒホッフの電流則。任意の節点に流れ込む電流の合計が流れ出る電流の合計に等しいという法則。
KVL(Kirchhoff's Voltage Law)キルヒホッフの電圧則。任意の閉回路を一周したときの電圧の代数和がゼロになるという法則。
節点(ノード)電気回路の中で2本以上の電線が接続される点。
閉回路(ループ)電気回路の中で始点と終点が同じ閉じた経路。
キルヒホッフの法則は、電気回路の電流と電圧に関する2つの法則の総称です。ドイツの物理学者キルヒホッフが1845年に発表しました。
第一法則(電流則・KCL:Kirchhoff's Current Law)
「任意の節点(接続点)に流れ込む電流の合計 = 流れ出る電流の合計」
または、流れ込む電流を正、流れ出る電流を負とすると:
「節点に流れる電流の代数和 = 0」
由来:電荷保存則(電荷は節点に蓄積されない)に基づいている。
使い方:節点ごとに「流れ込む = 流れ出る」の式を立てる。
第二法則(電圧則・KVL:Kirchhoff's Voltage Law)
「任意の閉回路において、起電力(電源電圧)の合計 = 電圧降下の合計」
または、閉回路を一方向にたどるとき:
「電圧の代数和 = 0」
由来:エネルギー保存則(閉回路を一周すると電位は元に戻る)に基づいている。
使い方:閉回路を一方向に一周し、電源は + 、抵抗の電圧降下は − として式を立てる。
2つの法則の比較
項目第一法則(KCL・電流則)第二法則(KVL・電圧則)
適用対象節点(分岐点)閉回路
内容流れ込む電流の合計 = 流れ出る電流の合計起電力の合計 = 電圧降下の合計
根拠電荷保存則(電荷は節点に蓄積されない)エネルギー保存則(閉回路を一周すると電位は元に戻る)
式の立て方節点ごとに「流れ込む = 流れ出る」の式を立てる閉回路を一方向に一周し,電源は +,電圧降下は − で式を立てる
複雑な回路では両方を組み合わせて連立方程式を解く(→ノード電圧法)。
図1
関連問題数:2

💬公開コメント(0)誰でも閲覧可

公開コメントはまだありません。

0 / 200 ※ログインしていない場合はゲストとして公開されます