2.3.1. Перший закон Кірхгофа.
Алгебраїчна сума струмів вузла електричного кола дорівнює нулю
(16)
Для вузла, наведеного на мал. 2.8,
I1 – I2 + I3 + I4 – I5 = 0. (17)
2.3.2. Другий закон Кірхгофа.
Алгебраїчна сума ЕРС будь-якого замкненого контуру дорівнює алгебраїчній сумі напруг на елементах цього контуру
. (18)
Рисунок. 2.8 Вузол електричного кола.
Для ланцюга, наведеної на мал. 2.9,
E1 = I1R1 + I2R2 + I2R3 + I1R4; (19)
E1 = I1R1 + I3R5 + I1R4; (20)
O = I2R2 + I2R3 - I3R5. (21)
Рисунок. 2.9 Електричне коло зі змішаною сполукоюприймачів.
2.3.3. Щоб розрахувати електричне коло за допомогою законів Кірхгофа, потрібно:
а) у ланцюзі довільно призначити напрямки струму;
б) скласти рівняння по першому закону Кірхгофа на одне менше, чим число вузлів у ланцюзі;
в) рівняння, яких бракує до повної системи, скласти по другому закону Кірхгофа. Контури потрібно вибирати таким чином, щоб у кожному була хоча б одна гілка, яка не розглядалася раніше;
г) після визначення струмів потрібно уточнити дійсний напрямок цих струмів.
2.3.4. Приклад. Для розрахунків електричного ланцюга, наведеної на мал. 2.9, можна скласти такі рівняння:
I1 - I2 - I3 = 0; (22)
Е1 = I1R1 + I2R2 + I2R3 + I1R4; (23)
O = I2R2 + I2R3 - I3R5. (24)
2.3.5. Із закону збереження енергії випливає поняття балансу потужностей.
Потужність усіх джерел живлення електричного кола дорівнює сумі потужностей усіх приймачів у цьому ланцюгу
. (25)
Якщо напрямок ЕРС і струму збігаються, то джерело віддає потужність навантаженню. У цьому випадку добуток ЕkIк потрібно брати зі знаком «+». Якщо напрямок ЕРС і струму протилежні, то джерело працює в режимі приймача (наприклад, режим зарядки акумулятора). У такому випадку добуток потрібно брати зі знаком «-».
До потужності приймачів потрібно відносити й потужність, яка виділяється на внутрішньому опорі джерела живлення.
