Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа
Расчет разветвленных цепей значительно упрощается, если пользоваться правилами, сформулированными Кирхгофом. Первое из них относится к узлам цепи. Узлом цепи называется точка, в которой соединяется более чем два проводника. На схемах они помечаются жирными точками. Ток, текущий к узлу положительный, текущий от узла — отрицательный.
Первое правило Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле равна нулю:
.
Это правило есть проявление закона сохранения электрического заряда: сколько зарядов входит в узел, столько же их из него и выходит.
Второе правило относится к любому, выделенному в разветвленной цепи замкнутому контуру.
Нужно выбрать направление обхода замкнутого контура (например, по часовой стрелке) и приравнять алгебраическую сумму падений напряжения (произведение сил токов на сопротивления, соответствующих участков) алгебраической сумме ЭДС , включенных в этот контур:
.
Второе правило Кирхгофа есть проявление закона Ома для неоднородных участков цепи, из которых замкнутый контур состоит. Для него необходимо применять правило знаков, такое же, как и для закона Ома для неоднородного участка.
Если направление тока совпадает, с направлением обхода, то падение напряжения берется со знаком плюс, не совпадает — со знаком минус. Если действие сторонних сил совпадает с направлением обхода (переходим с «–» полюса на полюс «+»), то ЭДС берется со знаком плюс, не совпадает (переходим с «+» полюса на полюс «–»), то ЭДС берется со знаком минус.