電気伝導率→抵抗率 換算ツールとは?
この計算ツールは、材料の電気伝導率(σ、単位はジーメンス毎メートル S/m)を電気抵抗率(ρ、単位はオーム・メートル Ω·m)に換算します。伝導率は電流の流れやすさを、抵抗率は電流の流れにくさを表す量です。両者は互いに正確な逆数の関係にあるため、換算は単純な割り算で求められます。
使い方
伝導率の値を S/m で入力すると、抵抗率が Ω·m で表示されます。指数表記にも対応しているので、銅の 5.96e7 のような値もそのまま入力できます。送信した瞬間に結果が更新されます。
計算式の解説
両者の関係は次のとおりです。
$$\rho = \frac{1}{\text{Conductivity } \sigma \text{ (S/m)}}$$ここで \(\rho\) は抵抗率(Ω·m)、\(\sigma\) は伝導率(S/m)です。両者は逆数の関係にあるため、伝導率が大きい材料(高い \(\sigma\))ほど抵抗率は非常に小さくなり、絶縁体(ごく小さな \(\sigma\))ほど抵抗率は極めて大きくなります。なお、本ツールはゼロ除算を防ぐ仕組みを備えています。伝導率がちょうどゼロの場合は、抵抗率が無限大となる完全な絶縁体に相当します。
計算例
銅の伝導率はおよそ \(\sigma = 5.96 \times 10^{7}\) S/m です。このときの抵抗率は次のように求まります。
$$\rho = \frac{1}{5.96 \times 10^{7}} \approx 1.678 \times 10^{-8} \ \Omega\cdot\text{m}$$これは室温における銅の教科書値(約 \(1.68 \times 10^{-8}\) Ω·m)とよく一致します。銅が配線材として非常に優れた導体である理由がここからも分かります。
よくある質問
どの単位を使いますか? 伝導率はジーメンス毎メートル(S/m)、抵抗率はオーム・メートル(Ω·m)で、いずれも SI(国際単位系)の標準単位です。
逆方向の換算もできますか? はい。抵抗率から伝導率への換算も同じ逆数の関係を使い、\(\sigma = 1/\rho\) で求められます。
温度の影響はありますか? 伝導率も抵抗率も温度によって変化します。本ツールは入力された値をそのまま換算しますので、対象とする温度で測定した値を入力してください。