Первый закон Кирхгофа гласит, что сумма токов, втекающих в узел равна сумме токов, вытекающих из него. Это немного скучное и непонятное определение, так что лучше объяснить на примере.
Когда две реки сливаются, это эту точку соединения можно назвать узлом, а количество воды на выходе из этого узла является суммой той воды, что вливается в него. Так же хорошим примером может быть перекресток — столько автомобилей подъезжает к перекрестку, столько же от него и уезжает, и эти автомобили как электроны в проводнике.
И уже с физической точки зрения первый закон Кирхгофа представляет такую ситуацию:
Математически этот закон может быть описан следующим уравнением электрической цепи:
или
Из первого уравнения можно сделать вывод, что сумма токов, протекающих в узле равна нулю. Обратите внимание на направление стрелок — одно направление принимаем за положительное, а противоположное — за отрицательное.
Второе уравнение показывает, что, сколько тока входит в узел столько же из него и выходит.
