قانون كيرشوف الأول
ينص قانون كيرشوف الأول (قانون حفظ الشحنة) على أن المجموع الجبري للتيارات الكهربية عند أي نقطة تفرع في دائرة كهربية مغلقة يساوي صفراً، أو أن مجموع التيارات الداخلة للنقطة يساوي مجموع التيارات الخارجة منها.
قانون كيرشوف الأول، ويُعرف أيضاً بقانون بقاء الشحنة أو قانون نقطة التفرع، هو أحد القوانين الأساسية في تحليل الدوائر الكهربية المعقدة في منهج الفيزياء.
ينص القانون على أن المجموع الجبري للتيارات الكهربية عند أي عقدة (نقطة تفرع) في دائرة كهربية مغلقة يساوي صفراً. وبصيغة أخرى أكثر بساطة، فإن مجموع التيارات الكهربية الداخلة إلى نقطة تفرع يساوي تماماً مجموع التيارات الكهربية الخارجة منها.
يعتمد هذا القانون بشكل أساسي على مبدأ حفظ الشحنة الكهربية؛ فالشحنات لا تتراكم عند نقطة التفرع ولا تفنى، بل مقدار الشحنة الذي يدخل إلى النقطة في زمن معين يجب أن يخرج منها في نفس الزمن، لأن النقطة لا تخزن الشحنات.
الصيغة الرياضية للقانون تُكتب على النحو التالي:
\[ \sum I = 0 \]أو يمكن التعبير عنها بمساواة التيارات الداخلة والخارجة:
\[ \sum I_{in} = \sum I_{out} \]في دائرة كهربية، إذا التقت ثلاثة أسلاك عند نقطة تفرع، وكان التيار المار في السلك الأول داخلاً للنقطة وقيمته \(I_1 = 5\) \(A\)، والتيار في السلك الثاني داخلاً أيضاً وقيمته \(I_2 = 3\) \(A\)، فإن التيار المار في السلك الثالث والذي يخرج من النقطة يجب أن يكون \(I_3 = I_1 + I_2 = 8\) \(A\)، وذلك تطبيقاً للمعادلة \(\sum I_{in} = \sum I_{out}\).
تخيل نقطة التفرع دي كأنها ميدان أو صينية مرور بتدخلها عربيات من شوارع مختلفة وبتخرج منها لشوارع تانية. مستحيل العربيات تتراكم وتفضل جوه الميدان للأبد. عدد العربيات اللي بتدخل الميدان في الدقيقة لازم يكون هو هو نفس عدد العربيات اللي بتخرج منه في نفس الدقيقة. ده بالظبط اللي بيحصل للتيار الكهربي (الشحنات) عند أي نقطة تفرع في السلك.
