キルヒホッフの現行法（KCL）

キルヒホッフの現行法とは何ですか？

キルヒホッフの現在の法則は、しばしばKCLと短縮され、「ノードに出入りするすべての電流の代数和はゼロに等しくなければならない」と述べています。

この法則は、電荷がワイヤのワイヤ接合点またはノードからどのように出入りするかを説明するために使用されます。

この情報を武器に、実際の法律の例、それが重要である理由、およびそれがどのように導き出されたかを見てみましょう。

並列回路レビュー

最後の並列回路例を詳しく見てみましょう：

この回路の電圧と電流のすべての値を解く：

この時点で、各分岐電流の値と回路の合計電流の値がわかります。並列回路の合計電流は分岐電流の合計と等しくなければならないことはわかっていますが、この回路ではそれだけではありません。回路内の各ワイヤ接合点（ノード）の電流を見ると、他の何かを見ることができるはずです：

ノードに出入りする電流

正の「レール」（ワイヤ1-2-3-4）の各ノードで、連続する各分岐抵抗へのメインフローから電流が分割されます。負の「レール」（ワイヤ8-7-6-5）の各ノードで、電流が合流して、連続する各分岐抵抗からのメインフローを形成します。この事実は、すべての分岐ノードが「ティー」フィッティングとして機能し、ウォーターポンプの出力から戻りに向かって移動するときに、水流がメインパイプと分割または合流するというウォーターパイプ回路の類似性を考えると、かなり明白なはずです。貯水池または排水溜め。

ノード6などの特定の「ティー」ノードを詳しく見ると、ノードに入る電流の大きさがノードから出る電流と等しいことがわかります。

上から右から、ノード6とラベル付けされたワイヤ接続に入る2つの電流があります。左側には、入る2つの電流の合計に等しい大きさでノードから出る1つの電流があります。配管の例えを参照すると、配管に漏れがない限り、継手に入る流れは継手からも出る必要があります。これは、いくつのフローが出入りするかに関係なく、すべてのノード（「フィッティング」）に当てはまります。数学的には、この一般的な関係を次のように表現できます。

キルヒホッフの現行法

キルヒホッフ氏は、それをわずかに異なる形式で表現することを決定しました（数学的には同等ですが）。キルヒホッフの現行法 （KCL）：

一言で要約すると、キルヒホッフの現行法は次のように解釈されます。

「ノードに出入りするすべての電流の代数和はゼロに等しくなければなりません」

つまり、各電流に数学的な符号（極性）を割り当てて、それらがノードに入る（+）か出る（-）かを示すと、それらを合計して合計ゼロになることが保証されます。

ノードの例（番号6）を使用すると、その電流を未知の値としてKCL方程式を設定することにより、左から出る電流の大きさを決定できます。

5ミリアンペアの値の負（-）記号は、電流が終了していることを示します。 2ミリアンペアと3ミリアンペアの電流とは対照的に、ノードは両方とも正である必要があります（したがって、入る ノード）。負または正のどちらが電流の流入または流出を示すかは完全に任意です。ただし、それらが反対方向の反対の符号であり、表記法の一貫性が保たれている限り、KCLは機能します。

一緒に、キルヒホッフの電圧と電流の法則は、電気回路の分析に役立つツールの手ごわいペアです。それらの有用性は後の章（「ネットワーク分析」）でさらに明らかになりますが、これらの法則はオームの法則と同じくらい電子工学の学生によって記憶されるに値すると言えば十分です。

レビュー：

• キルヒホッフの現在の法則（KCL）：「ノードに出入りするすべての電流の代数的合計はゼロに等しくなければなりません」

関連するワークシート：

• キルヒホッフの法則ワークシート