Kirchhoffi seadused

On kaks seost, mis käsitlevad vastavalt elektrilaengu ja energia jäävuse seadust vooluahelates. Need võimaldavad arvutada elektrivoolu voolutugevuste ning pingete jaotust ahela harudes, kui ahela elementide elektrilised suurused on teada.

Kirchoffi seadused on ühed elektrotehnika alusseadustest.

1 Seadus:

Vooluahela punkti, kus ühendatakse mitu juhet, nimetatakse hargnemispunktiks ehk sõlmeks. Kirchhoffi esimene seadus on seadus vooludest hargnemispunktis:

Hargnemispunkti suubuvate voolude summa on võrdne sealt väljuvate voolude summaga.

I1 + I2 = I3 + I4

ehk, kui viia kõik voolud võrrandi ühele poole:

I1 + I2 - I3 - I4 = 0

Pildi allikas: https://static.pupr.edu/cpu-old2/Electrica/EE3000/KCLAnimation.gif

2 Seadus:

Vooluringis toimivate elektromotoorjõudude summa on võrdne kõigi selle kontuuri takistustel esinevate pingelangude algebralise summaga.

E1+E2=U1+U2+U3+U4

Kirchoffi teist seadust tuntakse üldlevinult ka Kirchoffi pingeseadusena: kinnise elektriahela elektrodotoorjõumude algebraline summa võrdub selle ahela kõigi harude pingelangude algebralise summaga.

Teisiti sõnastades: elektriahela igas kinnises kontuuris võrdub kõikidel takistitel tekkivate pingelangude algebraline summa nulliga. Viimane seos on mõistetav ka energia jäävuse printsiibina, sest kinnist kontuuri järgides jõutakse alati tagasi punkti, kust alustati. Selles punktis on sama pinge, mis ennegi. Vastasel juhul poleks pingelangude summa võrdne nulliga ning kontuuri kas lisataks või eemaldataks elektromotoorjõudu, mis aga tähendaks, et kontuur poleks enam suletud - energia kontuuris poleks jääv.