חוקי קירכהוף

גוסטב קירכהוף

גוּסְטַב רוֹבֶּרְט קִירְכְהוֹף (Gustav Robert Kirchhoff)

נולד ב- 12 למרץ 1824, בקניגסברג שבפרוסיה (היום קלינינגראד, רוסיה). אביו היה עורך-דין, ויחד עם אמו עודדו השניים את ילדיהם לרכוש השכלה גבוהה. בהשפעה זו המשיך קירכהוף הצעיר את לימודיו והחל ללמוד באוניברסיטת אלברטוס שבעירו. בשנת 1843 הוא החל להשתתף בקורס של שלוש שנים בתחום החשמל המשלב גם מתמטיקה. הייתה זו התקופה בה החל קירכהוף בניסוייו בתחום החשמל. לימוד תחום זה נשא פרי בשנת 1845 כאשר פרסם קירכהוף את שני חוקי החשמל הנושאים את שמו. חוקים אלו הם למעשה הרחבה של חוק אוהם שנוסח קודם לכן בשנת 1827.

חוקי קירכהוף מתייחסים לרשת של נגדים ומקורות מתח המחוברים בינהם. כל חיבור של יותר משני רכיבים אלו נקרא צומת. בעזרת חוקי קירכהוף ניתן לחשב בצורה פשוטה את הזרמים, המתחים וההתנגדויות במעגל חשמלי. חוקים אלו נותנים כלי מתמטי מתומצת לעריכת החישובים הנדרשים. בניסוחן הובא לידי ביטוי גדולתו של קירכהוף הן כחוקר בתחום החשמל והן כמתמטיקאי.

החוק הראשון של קירכהוף טוען שסכום הזרמים הנכנסים לצומת שווה לסכום הזרמים היוצאים ממנה.

חוק קירכהוף הראשון

החוק השני של קירכהוף טוען כי סכום מקורות המתח וסכום מפלי המתח בכל לולאה סגורה במעגל חשמלי הינו אפס.

חוק קירכהוף השני

בשנת 1847 סיים קירכהוף את לימודיו בקניגסברג ועבר לגור כשנתיים בברלין. מברלין הוא עבר לברסלאו, שם הכיר את הכימאי

רוֹבֶּרְט בּוּנְסֵן (Robert Bunsen)

, שהפך לחברו הטוב. בונסן שכנע את קירכהוף להצטרף אליו במעבר להיידלברג, ומצא שם עבודה במשרת פרופסור לפיזיקה.

בשנת 1857 פרסם קירכהוף את טענתו כי מהירות הזרם החשמלי במוליך קרובה למהירות האור. טענה זו תיכלל במשוואות הכלליות של מאקסוול שינוסחו מאוחר יותר. באותה שנה הוא נשא לאישה את

קְלָרַה רִיכֶלוֹט (Clara Richelot)

.
בשנים הבאות עבודתו המשותפת עם בונסן מתחילה לשאת פרי. השניים חקרו את תופעת פיצול האור לאורכי הגל – הספקטרום. בשנת 1859, אחרי מספר ניסויים בגזים שונים, ניתנה המסקנה שלכל חומר יש טביעת ספקטרום שונה. בשנת 1861 הם חקרו את טביעת הספקטרום של השמש וגילו כי מספר אורכי גל נבלעים על-ידי השמש ואינם מוחזרים ממנה. בשנת 1862 טבע קירכהוף את המונח "קרינת גוף שחור".

בשנת 1869 נפטרה אשתו קלרה, והשאירה אותו לגדל את חמשת ילדיהם. בשנת 1872 הוא נישא בשנית.

קירכהוף היה נכה מילדותו בעקבות תאונה. אך הוא לא נתן למגבלה הפיזית שמנעה ממנו יכולת תנועה לעצור אותו מלהתקדם באקדמיה, בעבודה ובחיים בכלל.

קירכהוף נפטר ב- 17 לאוקטובר 1887.