В розгалуженому колі струми неможливо визначити тільки за допомогою закону Ома. Їх знаходять за допомогою загальних правил Кірхгофа.
Перше правило Кірхгофа. Алгебраїчна сума струмів гілок, з’єднаних в один вузол, дорівнює нулю, тобто
. (8.1)
Вузлом називається точка, в якій сходяться більш, ніж два провідника (рис.8.1). При цьому токи в гілках, що напрямлені від вузла приймають за додатні, а токи, що напрямлені до вузла, – від’ємні. Рівняння (8.1) являється наслідком принципу неперервності токів провідності (у вузлі електричного кола не може бути накопичення електричного заряду).
Оскільки для цього вузла , перше правило Кірхгофа можна сформулювати: сума струмів, напрямлених до вузла електричного кола, дорівнює сумі струмів, напрямлених від нього. Так, для вузла А на рис.8.1 маємо:
. (8.2)
Друге правило Кірхгофа. У будь-якому замкнутому контурі розгалуженого електричного кола постійного струму алгебраїчна сума ЕРС дорівнює алгебраїчній сумі спаду напруги в усіх резистивних елементах контуру:
. (8.3)
Це співвідношення є наслідком закону збереження енергії.
Розглянемо зміну потенціалу в замкненому контурі АВС розгалуженого кола (рис.8.2), напрям обходу в якому довільно прийнято за годинниковою стрілкою.
Так як струм на ділянці кола без джерела живлення завжди спрямований в бік зменшення потенціалу, то потенціал точки А більший за потенціал точки В на величину спаду напруги на елементі R1 (UAB=R1I1), тобто
(8.4)
На ділянці ВС за напрямом обходу контуру (від В до С) потенціал зменшується на величину спаду напруги на елементі R2, а потім стрибкоподібно збільшується на величину ЕРС Е2 за лишком спаду напруги в середині джерела з опором rВТ2.
Отже,
(8.5)
На ділянці СА струм I3 та ЕРС Е3 діють назустріч напрямку обходу контуру, тому
(8.6)
Після простих перетворень отримаємо
(8.7)
тобто
(8.8)
При складанні рівнянь за другим правилом Кірхгофа додатними приймають ЕРС Е та спад напруги , якщо напрям ЕРС та струму співпадають з напрямом обходу (в іншому разі записуються зі знаком “мінус”).