*29-05-2025 - Electrical Engineering - Kirchhoff's Laws [EN]-[IT]

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ENGLISH

29-05-2025 - Electrical Engineering - Kirchhoff's Laws [EN]-[IT]
With this post I would like to give a brief instruction on the topic mentioned in the subject
(code notes: X_09-08)

Kirchhoff's Laws

[IMAGE]

image created with artificial intelligence, the software used is Microsoft Copilot

Introduction
Kirchhoff's laws in the electrical engineering field are of enormous importance.
I believe that in any technical school, the first lessons that concern electrical engineering are all delicate about Kirchhoff's two laws.
Why are Kirchhoff's laws important?
His two laws are fundamental in electrical engineering because they allow us to analyze and solve electrical circuits of a certain complexity.
Below is an example of a very simple electrical circuit with two electrical resistances in series.

Kirchhoff's first law
The first law concerns currents. This law is also called the law of nodes.
In this statement it is stated that the algebraic sum of the currents that enter a node is equal to zero. Below is a mathematical description of what Kirchhoff's first law states.

Let's try to explain it differently. This first law states that the sum of the currents entering a node is equal to the sum of the currents leaving that node. It is precisely this law that lays the foundation for the conservation of electric charge and guarantees that there are no accumulations of charge at a point in the circuit.

Kirchhoff's second law
The second law instead concerns voltages and is also known as the mesh law. This law states that the algebraic sum of the voltages in a closed mesh is equal to zero. Below is a mathematical expression of what this statement says.

A closed path, in electrical engineering, is also called a mesh. This second law says that in a closed path the sum of the voltages supplied by the generators is equal to the sum of the voltage drops on the components. To better understand, the most classic component of a circuit is precisely the resistance. We can therefore make an example where we imagine having a mesh with a 12 V generator and two resistances with voltage drops of 5 V and 7 V. In this case we will have the following sum.

Below is the circuit in question, that is, the one on which the exercise was proposed.

Let's try to explain this second law in other words. Here our Mr. Kirchhoff explains to us that the algebraic sum of the potential differences along a closed circuit is equal to zero. This second law is also very important because it derives from the principle of conservation of energy and allows us to determine the voltages in a circuit based on the other quantities present.

Who was Kirchhoff?
Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) was a German physicist and mathematician extremely well known for his contributions in the field of electrical engineering. His contributions are considered fundamental for electrical engineering. Basically in 1845, thanks to his contributions, accurate analyses of electrical circuits could be made during the design phase.
Kirchhoff is also known for two other things:
-Kirchhoff's Law of Radiation,
-The discovery, around 1860, of two new chemical elements: caesium and rubidium

Conclusions
In conclusion, we can say that Kirchhoff's two laws are fundamental in electrical engineering as they are two key principles that concern the conservation of charge and energy in electrical circuits.

Question
Kirchhoff is known for his fundamental contributions to electrical engineering. Those who attended a technical school certainly know him, but did you know that he also did something important outside of electrical engineering? Did you know that he also described the emission and absorption of radiation by a black body and that this discovery also had an impact on modern physics?

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ITALIAN

29-05-2025 - Elettrotecnica - Le leggi di Kirchhoff [EN]-[IT]
Con questo post vorrei dare una breve istruzione a riguardo dell’argomento citato in oggetto
(code notes: X_09-08)

Le leggi di Kirchhoff

[IMMAGINE]

immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è Microsoft Copilot

Introduzione
Le leggi di Kirchhoff nell’ambito elettrotecnico sono di un enorme importanza.
Credo che in qualsiasi scuola tecnica, le prime lezioni che riguardano l’elettrotecnica sono appunto tutte delicate alle due leggi di Kirchhoff.
Perché sono importanti le leggi di Kirchhoff?
Le sue due leggi sono fondamentali in elettrotecnica perché permettono di analizzare e risolvere circuiti elettrici di una certa complessità.
Qui di seguito un esempio di un circuito elettrico semplicissimo con due resistenze elettriche in serie.

Prima legge di Kirchhoff
La prima legge riguarda le correnti.questa legge viene chiamata anche legge dei nodi.
In questo enunciato si afferma che la somma algebrica delle correnti che entrano in un nodo è uguale a zero. Qui di seguito è descritto matematicamente quello che afferma la prima legge di Kirchhoff.

Proviamo a spiegarlo in maniera differente. Questa prima legge stabilisce che la somma delle correnti che entrano in un nodo è uguale alla somma delle correnti che escono da quel nodo.è proprio questa legge che pone le basi sulla conservazione della carica elettrica e garantisce che non ci siano accumuli di carica in un punto del circuito.

Seconda legge di Kirchhoff
La seconda legge invece riguarda le tensioni ed è anche conosciuta come legge delle maglie.questa legge afferma che la somma algebrica delle tensioni in una maglia chiusa è uguale a zero. Qui di seguito è espresso matematicamente quello che afferma questo enunciato.

Un percorso chiuso, in elettrotecnica, è anche chiamato maglia. Questa seconda legge dice che in un percorso chiuso la somma delle tensioni fornite dai generatori è uguale alla somma delle cadute di tensione sui componenti. Per capirci meglio il componente più classico di un circuito è proprio la resistenza. Possiamo quindi fare un esempio dove immaginiamo di avere una maglia con un generatore da 12 V e due resistenze con cadute di tensione da 5 V e da 7 V. In questo caso avremo la seguente sommatoria.

Qui di seguito è rappresentato il circuito in questione, cioè quello su cui si è proposto l’esercizio.

Proviamo a spiegare con altre parole questa seconda legge. Qui il nostro signor Kirchhoff ci spiega che la somma algebrica delle differenze di potenziale lungo un circuito chiuso è uguale a zero. Anche questa seconda legge è molto importante perché ne deriva il principio della conservazione dell’energia e consente di determinare le tensioni in un circuito in base alle altre grandezze presenti.

Chi era Kirchhoff?
Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) è stato un fisico e matematico tedesco estremamente noto per i suoi contributi nell’ambito elettrotecnico. I suoi contributi sono ritenuti fondamentali per l’elettrotecnica. Sostanzialmente nel 1845, grazie ai suoi contributi, si potevano fare analisi accurate dei circuiti elettrici durante la fase di progettazione.
Kirchhoff è noto anche per altre due cose:
-Legge della radiazione di Kirchhoff,
-La scoperta, intorno al 1860, di due nuovi elementi chimici: cesio e rubidio

Conclusioni
In conclusione, le due leggi di Kirchhoff possiamo dire che sono fondamentale in elettrotecnica in quanto sono due principi chiave che riguardano la conservazione della carica e dell’energia nei circuiti elettrici.

Domanda
Kirchhoff è noto per i suoi contributi fondamentali a riguardo dell’elettrotecnica. Chi ha fatto una scuola tecnica lo conosce sicuramente, ma sapevate che egli fece anche qualcosa di importante fuori dall’ambito elettrotecnico? Lo sapevate che descrisse anche l'emissione e l'assorbimento della radiazione da parte di un corpo nero e che questa scoperta ebbe impatto anche sulla fisica moderna?

THE END