1845年，德国物理学家古斯塔夫·基尔霍夫（Gustav Kirchhoff）首次描述了两条成为电气工程中心的定律。基尔霍夫电流定律，也称为基尔霍夫结定律和基尔霍夫第一定律，定义了电流穿过一个结（三个或更多导体相交的点）时的分布方式。换言之，基尔霍夫定律指出，离开电网节点的所有电流之和始终等于零。

这些定律在现实生活中非常有用，因为它们描述了流过连接点的电流值与电路回路中电压的关系。他们描述了电流如何在地球上持续使用的数十亿个电器和设备以及整个家庭和企业中流动。

基尔霍夫定律：基础

具体而言，法律规定：

由于电流是通过导体的电子流，它不能在结处积聚，这意味着电流是守恒的：进入的东西必须流出。想象一个著名的接线示例：接线盒。这些箱子安装在大多数房屋上。它们是装有电线的盒子，家里所有的电都必须通过电线。

执行计算时，流入和流出接头的电流通常具有相反的符号。您还可以按如下说明基尔霍夫的现行法律：

你可以更具体地进一步分解这两条定律。

基尔霍夫现行定律

图中显示了四根导线（电线）的接头。电流v2和v3流入接头，而v1和v4流出接头。在本例中，基尔霍夫结规则得出以下方程式：

基尔霍夫电压定律

基尔霍夫电压定律描述了电路回路或闭合导电路径内的电压分布。基尔霍夫电压定律规定：

电压差包括与电磁场（EMF）和电阻元件相关的电压差，如电阻器、电源（例如电池）或插入电路的设备、灯、电视和搅拌器。想象一下，当你绕着电路中的任何一个回路前进时，电压的上升和下降。

基尔霍夫电压定律的产生是因为电路中的静电场是一个保守的力场。电压代表系统中的电能，因此可以将其视为能量守恒的具体情况。当你绕着一个循环走的时候，当你到达起始点时，它的电势和你开始时的电势是一样的，所以沿着循环的任何增加和减少都必须抵消，总的变化为零。如果没有，则起点/终点处的电势将有两个不同的值。

基尔霍夫电压定律中的正负号

使用电压规则需要一些符号约定，这些符号约定不一定像当前规则中的符号约定那样清晰。选择沿回路的方向（顺时针或逆时针）。当在EMF（电源）中从正极到负极（+到-）移动时，电压下降，因此该值为负值。当从负到正（-to+）时，电压升高，因此该值为正。

请记住，当绕电路运行以应用基尔霍夫电压定律时，请确保始终沿同一方向（顺时针或逆时针）运行，以确定给定元件是否代表电压的增加或减少。如果你开始跳来跳去，朝不同的方向移动，你的方程式就不正确了。

穿过电阻器时，电压变化由以下公式确定：

其中I是电流值，R是电阻器的电阻。与电流方向相同的交叉意味着电压下降，因此其值为负值。当以与电流相反的方向穿过电阻器时，电压值为正值，因此电压值增加。

应用基尔霍夫电压定律

基尔霍夫定律最基本的应用与电路有关。你可能还记得中学物理中，电路中的电流必须沿一个连续的方向流动。例如，如果您关闭电灯开关，则表示您正在断开电路，从而关闭电灯。一旦你再次扳动开关，你重新接通电路，灯就会重新亮起。

或者，想想在你的房子或圣诞树上串灯。如果只有一个灯泡熄灭，整个灯串就会熄灭。这是因为被坏了的灯挡住的电没有地方可去。这与关闭电灯开关和断开电路是一样的。关于基尔霍夫定律的另一个方面是，流入和流出一个结的所有电的总和必须为零。进入连接点（并在电路中流动）的电流必须等于零，因为进入的电流也必须流出。

所以，下一次当你在修理接线盒或观察电工这样做时，架起节日电灯，或打开或关闭电视或电脑时，请记住基尔霍夫首先描述了它是如何工作的，从而开创了电的时代。