Odpowiedź 6 A jest prawidłowa, ponieważ zgodnie z zasadą zachowania ładunku elektrycznego, suma prądów wpływających do węzła musi być równa sumie prądów wypływających. W analizowanym układzie mamy dwa prądy wpływające do węzła: A1 wynosi 8 A, a A2 wynosi 2 A. Zatem suma tych prądów wynosi 10 A. Prąd A3 jest prądem wypływającym z tego węzła, co oznacza, że musi wynosić 6 A, aby bilans prądów był zachowany, ponieważ 8 A + 2 A - 6 A = 4 A (bilans na węźle jest zerowy). Praktycznie, zasada ta jest kluczowa w projektowaniu układów elektrycznych i elektronicznych, gdzie istotne jest zapewnienie, że wszystkie prądy są odpowiednio zbilansowane, co jest fundamentem dla działania obwodów. Przykładem zastosowania tej zasady może być analiza układów zasilających w elektronice, gdzie projektanci muszą upewnić się, że prądy w różnych częściach obwodu są zgodne z przewidzianymi wartościami, aby uniknąć uszkodzeń komponentów czy niewłaściwego działania urządzenia.
Wybór odpowiedzi, która nie jest równy 6 A, jest nieprawidłowy, ponieważ opiera się na błędnym zrozumieniu zasady zachowania ładunku elektrycznego. W przypadku analizy prądów w układzie elektrycznym, kluczowe jest zrozumienie, że suma prądów wypływających z węzła powinna być równa sumie prądów wpływających do tego węzła. W odpowiedziach, które wskazują na wartości mniejsze niż 6 A, na przykład 3 A, 2 A czy 1 A, zachodzi błędne założenie, że prąd A3 jest mniejszy od pozostałych prądów A1 i A2. Takie podejście nie uwzględnia faktu, że aby bilans prądów był zachowany, A3 musi zrekompensować różnicę między A1 i A2. Zastosowanie niepoprawnych wartości prowadzi do sytuacji, w której całkowity prąd wypływający z węzła nie zgadza się z prądami wpływającymi, co narusza podstawowe zasady elektrotechniki. W praktyce błędy te mogą prowadzić do nieprawidłowego działaniu urządzeń elektrycznych, takich jak przegrzewanie się komponentów, co może skutkować ich uszkodzeniem. W kontekście standardów branżowych, takich jak normy IEC dotyczące instalacji elektrycznych, zawsze należy upewnić się, że prąd w obwodach jest zbilansowany, co jest kluczowe dla bezpieczeństwa oraz efektywności działania układów elektrycznych. Dlatego ważne jest, aby w procesie nauki, zrozumieć i zastosować zasady Kirchhoffa, które są fundamentem analizy obwodów.
