Wetten van Kirchhoff
De wetten van Kirchhoff (vernoemd naar de Duitse natuurkundige Gustav Kirchhoff) gelden voor elektrische stroomnetwerken, maar de eerste wet gaat op voor alle netwerken voor transport van materie of energie. De wetten zijn namelijk behoudswetten (zie ook Balansvergelijking):
- In elk knooppunt in een transportnetwerk zonder opslag is de som van de stromen die in dat punt samenkomen minus de som van de stromen die vanuit dat punt vertrekken gelijk aan nul (dit is dus een stationaire balans):
- ∑ Iin – ∑ Iuit = 0
- De som van de elektrische potentiaalverschillen (rekening houdend met de richting) in elke gesloten lus in een netwerk is gelijk aan nul.
In de figuur rechtsboven geldt volgens de eerste wet dus voor de knooppunten aan de linker- respectievelijk de onderkant van het vierkant:
- I1 – I2 – I6 = 0
- I4 + I5 + I6 - I7 = 0
Verder wordt bij elektrische netwerken een spanningsbron negatief gerekend als ze de stroom wil laten vloeien in tegengestelde richting van de lus. Een spanningsval wordt positief gerekend als ze optreedt in de richting van de rondgangspijl. De richting in een lus wordt bij conventie gekozen en staat los van de lusonderdelen. Het is praktischer om steeds dezelfde richting (bijvoorbeeld met de klok mee) te kiezen binnen een lus. De tekens worden dan positief of negatief bepaald per spanningsbron. In de figuur rechtsonder wordt v4 negatief genomen, omdat de lusrichting met de klok mee is, maar de spanningsbron een spanning hieraan tegengesteld levert.
