キルヒホッフの法則とは?
きるひほっふのほうそく
「法則」の用語まとめを見るキルヒホッフの法則とは、電気回路の電流と電圧の関係を記述する2つの基本法則で、複雑な回路の解析に不可欠な理論です。
キルヒホッフの法則とは、ドイツの物理学者グスタフ・キルヒホッフが1845年に発表した電気回路に関する2つの基本法則の総称です。オームの法則と並び、電気回路解析の基礎をなす重要な定理です。
第1法則(電流則・KCL)は、回路の任意の接続点(ノード)において、流れ込む電流の総和と流れ出す電流の総和は等しい、というものです。これは電荷保存の法則を回路に適用したものです。式で表すと「Σ(流入電流)=Σ(流出電流)」となります。
第2法則(電圧則・KVL)は、回路の任意の閉じたループにおいて、電圧降下の総和はゼロになる、というものです。つまりループを一周すると電圧の変化が打ち消し合います。これはエネルギー保存則の電気的表現です。
2つの法則を組み合わせることで、次のような問題に対応できます。
- 直列・並列の複合回路での各電流・電圧の算出
- ブリッジ回路やホイートストンブリッジの解析
- 電子回路シミュレーターの基本アルゴリズム
現代では交流回路・フィルタ・増幅器の設計まで幅広く応用され、電気工学・電子工学の必修知識となっています。
使い方・例文
複数の抵抗や電源が組み合わさった回路で各部の電流や電圧を求める際、キルヒホッフの法則を使って連立方程式を立てることで解くことができます。
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