キルヒホッフの法則をわかりやすく解説｜第二種電気工事士 基礎理論

結論から言います：キルヒホッフの法則は「電流」と「電圧」の2つのルール

キルヒホッフの法則（ほうそく）は、回路（かいろ）の中を流れる電流（でんりゅう）の出入りと、電圧（でんあつ）の合計に関する2つのルールです。

ざっくり言うと、こういうことです。

• 第一法則（KCL）：ある点に流れ込む電流と、出ていく電流は必ず同じ
• 第二法則（KVL）：回路をぐるっと一周したとき、電圧の合計はゼロになる

「オームの法則だけで十分じゃない？」と思うかもしれません。確かに、抵抗（ていこう）が1つだけのシンプルな回路ならオームの法則だけで解けます。でも、分岐（ぶんき）がある回路や電源が複数ある回路になると、オームの法則だけでは手が足りません。

そこで登場するのがキルヒホッフの法則です。電気工事士試験でも、分岐回路の計算問題で頻出（ひんしゅつ）なので、しっかり押さえておきましょう。

なお、オームの法則がまだ不安な方は、先に「オームの法則と合成抵抗をわかりやすく解説｜第二種電気工事士 基礎理論」を読んでおくとスムーズです。

なぜキルヒホッフの法則が必要なのか

オームの法則だけでは限界がある

オームの法則（V = IR）は、1つの回路ループを扱うには十分です。ところが、実際の電気回路はもっと複雑です。

• 住宅の分電盤（ぶんでんばん）では、1本の幹線（かんせん）から各部屋の回路へ電流が分かれる
• 工場の設備では、複数の電源が接続されたネットワーク回路がある
• 電気工事士の試験問題でも、2〜3本に分岐する回路がよく出題される

こうした「分岐あり・複数ループあり」の回路を解くための武器が、キルヒホッフの法則なんです。

水流でイメージしてみよう

電気の流れは目に見えないので、水の流れに例えるとグッとわかりやすくなります。

電流は水量、電圧は水圧（高さ）に対応します。このイメージを持っておくと、法則の意味がスッと入ってきますよ。

第一法則（KCL：電流の法則）

KCLとは何か

KCLは「Kirchhoff’s Current Law（キルヒホッフの電流の法則）」の略です。内容はとてもシンプルで、

回路の接続点（節点・せってん）に流れ込む電流の合計 ＝ 流れ出る電流の合計

これだけです。言い換えると、「電流はどこかに消えたりしない」ということ。電荷（でんか）が途中で増えたり減ったりすることはないので、入った分だけ必ず出ていきます。

数式で書くと

接続点に集まる電流を I₁, I₂, I₃… として、流れ込む方向をプラス、流れ出る方向をマイナスとすると、

ΣI = 0（接続点に出入りする電流の総和 = 0）

つまり、I₁ + I₂ + I₃ + … = 0 です（符号を考慮して足し算する）。

なぜ必要か・現場でどう使われるか

たとえば住宅の分電盤を思い浮かべてください。主幹（しゅかん）ブレーカーから流れ込んだ電流は、各回路のブレーカーに分配されます。

• 主幹に30A流れている
• エアコン回路に15A、照明回路に5A流れている
• 残りのコンセント回路には？ → 30 – 15 – 5 = 10A

これがまさにKCLの考え方です。電気工事の現場でも、「各回路の電流の合計が主幹の容量を超えていないか」を確認するときに使います。

KCLの例題

では、実際に問題を解いてみましょう。

解き方：

KCLより、流れ込む電流 = 流れ出る電流なので、

8A + 5A = I_C

I_C = 13A

分電盤の接続点に8Aと5Aが流れ込んでいるので、出ていく電流は合計13Aになります。シンプルですね。

第二法則（KVL：電圧の法則）

KVLとは何か

KVLは「Kirchhoff’s Voltage Law（キルヒホッフの電圧の法則）」の略です。こちらも内容はシンプルで、

回路をぐるっと一周したとき、電圧の上昇と降下の合計はゼロになる

電源（でんげん）が電圧を「持ち上げ」て、抵抗が電圧を「消費する」。一周するとプラスマイナスがちょうどゼロになる、ということです。

数式で書くと

回路を一周する経路に沿って、電源電圧を E、各抵抗での電圧降下（でんあつこうか）を V₁, V₂, V₃… とすると、

ΣV = 0（一周分の電圧の総和 = 0）

これを書き下すと、E = V₁ + V₂ + V₃ + … です。

つまり、電源の電圧 = 各抵抗にかかる電圧の合計 ということになります。

なぜ必要か・現場でどう使われるか

現場で直列（ちょくれつ）接続された機器の電圧配分を把握するときに使います。

例えば、100Vの電源に長い延長コード（抵抗あり）をつないで電動工具を使う場面。延長コードで電圧降下が起きると、工具に届く電圧が下がります。

• 電源電圧：100V
• 延長コードの電圧降下：5V
• 工具にかかる電圧：100 – 5 = 95V

KVLの考え方を使えば、「電源の電圧のうち、どこでどれだけ消費されているか」がわかります。工具の動作が不安定なときに「電圧降下が大きすぎるのでは？」と原因を探る根拠にもなりますね。

KVLの例題

解き方：

ステップ1：直列回路なので、流れる電流はすべて同じ。合成抵抗を求めます。

R_合成 = 2 + 4 + 6 = 12Ω

ステップ2：オームの法則で回路全体の電流を求めます。

I = V ÷ R = 24 ÷ 12 = 2A

ステップ3：各抵抗にかかる電圧を計算します（V = IR）。

検算（KVLで確認）：V₁ + V₂ + V₃ = 4 + 8 + 12 = 24V = 電源電圧 ← ぴったり合いますね！

KCLとKVLを両方使う複合問題

ここからが本番です。実際の試験では、KCLとKVLを組み合わせて使う問題が出ます。1つずつ順番に適用していけば難しくありません。

解き方：

ステップ1：並列部分の合成抵抗を求める

R₂ と R₃ は同じ10Ωなので、

R_並列 = 10 × 10 ÷ (10 + 10) = 100 ÷ 20 = 5Ω

ステップ2：回路全体の合成抵抗

R_合成 = R₁ + R_並列 = 5 + 5 = 10Ω

ステップ3（1）の答え：回路全体の電流 I

I = 30V ÷ 10Ω = 3A

ステップ4（2）の答え：R₁ にかかる電圧 V₁（KVL使用）

V₁ = I × R₁ = 3A × 5Ω = 15V

検算：並列部分にかかる電圧 = 30 – 15 = 15V（KVLより、電源電圧 = V₁ + V_並列）

ステップ5（3）の答え：分岐電流（KCL使用）

R₂ と R₃ は同じ抵抗値なので、電流は均等に分かれます。

I₂ = I₃ = 3A ÷ 2 = 1.5A

KCLで確認：I₂ + I₃ = 1.5 + 1.5 = 3A = I ← 分岐点で電流が保存されていますね！

キルヒホッフの法則 まとめ

ポイントは以下の3つです。

• KCLは分岐点で使う → 電流の出入りを考える
• KVLは閉回路（ループ）で使う → 電圧の上昇と降下を考える
• 複雑な回路では、KCLとKVLを組み合わせて使う

キルヒホッフの法則は直流回路だけでなく、交流回路でも使われます。コンデンサの計算や三相回路でも同じ考え方が基本になります。交流回路について詳しくは「交流回路の基礎をイメージで理解！インピーダンスと力率｜第二種電気工事士」をご覧ください。

まとめ問題（4択クイズ）

最後に、理解度チェックの問題を3問解いてみましょう！

問題1：分電盤の電流（KCL）

問題2：直列回路の電圧降下（KVL）

問題3：KCLとKVLの複合問題

3問とも正解できましたか？間違えた問題は、もう一度解き方を確認してみてください。オームの法則と合わせて使いこなせるようになれば、基礎理論の計算問題はかなり得点しやすくなりますよ。