키르히호프 제1법칙 전류법칙 - KCL

안녕하세요! 전기는빠지직 송건웅입니다.

전기공부를 할 때 반드시 마주쳐야만하는 공식이 있는데, 그 중 하나가 KCL입니다.
KCL이 도대체 뭘까요!?

KCL은 Kirchhoff’s Current Law의 약자입니다.

즉, 키르히호프라는 사람이 전류에 대한 법칙을 발견한 것이죠!
이를 “키르히호프의 제1법칙” 혹은 “키르히호프 전류법칙” 혹은 “KCL”이라고 부릅니다.
모두 같은 말이에요!

먼저 정의를 살펴보겠습니다.

[KCL]
1. 임의의 접속점을 기준으로 들어오는 전류와 나가는 전류의 대수합은 0이다.
2. 임의의 접속점을 기준으로 들어오는 전류와 나가는 전류의 합이 같다.

오잉!?
같은 KCL의 정의인데, 왜 1번과 2번의 표현이 다를까요?

그건 바로!
대수합으로 볼 것인지, 단순 합으로 볼 것인지의 차이입니다.

아래 그림을 통해 자세히 말씀드려 볼게요.

I1+I2+I3-I4-I5=0
I1+I2+I3=I4+I5

위 두 식이 모두 동일한 식이죠?
대수합으로 표현하면 1번과 같은 식이 되는 것이고,
단순 합으로 표현하면 2번과 같은 식이 되는 것입니다.

KCL을 전기회로로 비교를 해보면 아래의 그림과 같습니다

자동차에 비유하면 아래의 그림과 같죠!

톨게이트에서 자동차가 사라지거나, 새롭게 생겨날 일이 없죠!
즉, 톨게이트를 들어오고 나가는 자동차의 총량은 반드시 동일합니다.

이와 마찬가지로 전기회로에서도 접속점을 기준으로 들어오는 전류와 나가는 전류의 총량은 같아야 합니다.
이를 “전하량 보존의 법칙”이라고도 부르게 됩니다.

정리해 보면, KCL은 전하량 보존의 법칙을 따른다고 봐주시면 되겠습니다.

전기회로를 해석할 때 굉장히 유용한 도구로 사용되는 것이 KCL인 것만큼,
해당 내용을 잘 흡수하셨으면 좋겠습니다 ㅎㅎ

결론은!
회로의 접속점을 기준으로 들어오는 전류와 나가는 전류의 합은 같아야 한다는 것을 기억해 주시면 되겠습니다.

감사합니다.