Drugie prawo Kirchhoffa (prawo napięć) stwierdza, że algebraiczna suma wszystkich napięć w dowolnej zamkniętej pętli obwodu wynosi zero. W praktyce oznacza to bilans energii: to, co "zyskujemy" na jednych elementach (wzrost napięcia), musi zostać "zużyte" na innych (spadki napięć), przy zachowaniu przyjętej konwencji znaków.
W zadaniu podano trzy elementy w jednej pętli oraz napięcia na dwóch z nich: -10 V i 5 V. Zapis równania z 2. prawa Kirchhoffa ma postać:
-10 V + 5 V + V3 = 0
Teraz wykonujemy proste przekształcenie algebraiczne:
- Dodajemy 10 V do obu stron: 5 V + V3 = 10 V
- Odejmujemy 5 V od obu stron: V3 = 5 V
Dlatego odpowiedź "5V" jest poprawna. Warto zawsze wykonać kontrolę przez podstawienie do równania oczka: -10 V + 5 V + 5 V = 0 V, więc warunek jest spełniony.
Pozostałe odpowiedzi są błędne, bo nie spełniają warunku sumy równej zeru:
- "15V" daje sumę -10 + 5 + 15 = 10 V, czyli pętla nie jest zbilansowana.
- "-15V" daje sumę -10 + 5 - 15 = -20 V.
- "-5V" daje sumę -10 + 5 - 5 = -10 V.
W diagnostyce pojazdów (np. obwody świateł, rozrusznika, masy) ta zasada pomaga rozumieć, że jeśli na odbiorniku "brakuje" napięcia, to zwykle pojawia się dodatkowy spadek na przewodzie, złączu lub połączeniu masowym. Mierząc spadki napięć multimetrem, pośrednio stosuje się bilans napięć w pętli.
