Поскольку носители заряда, проходящие через цепь, проходят через компонент, они либо приобретают, либо теряют электрическую энергию, в зависимости от компонента (например, элемента или резистора). Микроскопически, это связано с тем , что работа делается на них электрических сил внутри компонентов схемы. Негатив работы, выполняемой этими электрическими силами над единицей заряда, которая проходит через компонент, называется разностью потенциалов, или напряжением, через компонент. В большинстве цепей, которые вы встретите, оказывается, что работа, выполняемая электрическими силами вокруг любой замкнутой петли в цепи, должна быть равна нулю. Это означает, что сумма всех потенциальных различий между компонентами, включенными в цикл, должна быть равна нулю. Это объясняет, почему подключение обоих концов вольтметра к одной и той же точке цепи дает нулевое показание, как и ожидалось. На следующем рисунке приведен простой пример этого:
Закон напряжения Кирхгофа можно обобщить на любой цикл, содержащий любое количество компонентов. Более формальный способ написать это: