В точке, где сходятся несколько проводов (узле), заряды не накапливаются и не пропадают. Отсюда простое правило.
Формулировка
Сумма токов, втекающих в узел, равна сумме вытекающих.
Если в узел втекают токи I1 и I2, а вытекает I3, то I3 = I1 + I2. Это и есть первый закон Кирхгофа — закон сохранения заряда «на практике».
Так ток и «делится» в параллельных ветвях: в точке разветвления он распределяется, а в точке схождения снова складывается.
Проверьте на практике
Меняйте втекающие токи — вытекающий пересчитывается так, чтобы баланс соблюдался.
Разберём на примере
В узел приходит ток 5 А. Из узла выходят две ветви: по одной идёт 2 А.
Шаг 1 — ваш прогноз
Какой ток идёт по второй ветви?
Шаг 2 — эксперимент
Меняйте одну причину и следите, что происходит с наблюдаемой величиной.
Шаг 3 — объяснение
Заряд не накапливается в узле и не исчезает в нём. Сколько тока пришло, столько и должно уйти — это и есть первый закон Кирхгофа. Отсюда 5 − 2 = 3 А. Правило кажется очевидным, но именно оно позволяет находить неизвестный ток, не зная сопротивлений ветвей.
Границы модели. Модель рассматривает установившийся режим. В цепях с ёмкостью заряд может временно накапливаться, и мгновенный баланс токов выглядит иначе.
Шаг 4 — перенесите в новую ситуацию
Перенесите на защиту: УЗО сравнивает ток в фазе и в нуле. Какое нарушение баланса оно обнаруживает и куда в этом случае уходит недостающий ток?