Legile lui Kirchhoff, numite după fizicianul german Gustav Kirchhoff, sunt două principii fundamentale în teoria circuitelor electrice. Aceste legi sunt esențiale pentru înțelegerea și analiza acestora, indiferent de complexitatea lor.
Ele descriu modul în care curenții electrici și diferențele de potențial se distribuie într-un circuit astfel:
Prima lege a lui Kirchhoff (Legea nodurilor)
Legea întâi a lui Kirchhoff, cunoscută și sub numele de Legea nodurilor sau Principiul conservării curentului electric, se referă la conservarea curentului electric în nodurile unui circuit electric. Un nod este definit ca un punct în circuit unde se conectează două sau mai multe componente electrice.
Această lege stabilește că suma totală a curentului electric care intră într-un nod este egală cu suma totală a curentului care iese din acel nod. Matematic, legea poate fi exprimată astfel: suma de la k=1 până la n a I_k este egală cu 0.
Unde Ik reprezintă curentul fiecărui conductor care se conectează la nod, iar n este numărul total de conductori conectați la nod. Curentul care intră în nod este considerat pozitiv, iar cel care iese este considerat negativ.
Legea a doua a lui Kirchhoff (Legea buclelor)
Legea a doua a lui Kirchhoff, cunoscută și ca Legea buclelor sau Principiul conservării energiei într-un circuit, se ocupă de distribuția diferențelor de potențial într-un circuit electric. Această lege afirmă că suma algebrică a diferențelor de potențial într-o buclă închisă a unui circuit este întotdeauna zero.
Matematic, legea poate fi exprimată astfel: suma de la k=1 până la m a V_k este egală cu 0.
Unde Vk reprezintă diferența de potențial (tensiunea) peste fiecare componentă din buclă, iar m este numărul total de componente în bucla respectivă.
Importanța Legilor lui Kirchhoff
Legile lui Kirchhoff sunt fundamentale în ingineria electrică și fizică deoarece ele permit inginerilor să analizeze și să proiecteze circuite complexe, să determine curenții și tensiunile în diferite părți ale unui circuit și să înțeleagă comportamentul acestora în diferite condiții de funcționare. De asemenea, legile ajută la studiul și dezvoltarea de noi tehnologii electrice și electronice.
