銅線の重量計算ツールとは?
このツールは、丸い単線(ソリッド)の銅線について、「直径」と「長さ」という2つの簡単な数値から重量(質量)を概算するためのものです。スプールに巻かれた銅線をわざわざ秤に乗せなくても重さを把握できるため、電気工事士やケーブルメーカー、DIY愛好家、金属スクラップの見積もり担当者、技術者など、幅広い場面で役立ちます。
使い方
銅線の直径(mm)と全長(m)を入力してください。直径は被覆を含まない導体そのものの太さを指します。入力すると、重量がキログラム(kg)とグラム(g)で表示され、あわせて断面積と体積も求められます。計算結果は、密度8960kg/m³の純銅の単線(中実の導体)を前提としています。
計算式の解説
丸線は円柱とみなせるため、その体積は円形の断面積に長さを掛けたものになります。すなわち $$V = \frac{\pi}{4} \times d^{2} \times L$$ です。この体積に銅の密度ρを掛ければ質量が求まります。$$W = \rho \times \frac{\pi}{4} \times d^{2} \times L$$ となります。密度の単位がkg/m³であるため、直径と長さは計算の過程でメートルに換算されます(1mm = 0.001m)。
計算例
直径2mm・長さ100mの銅線の場合:\(d = 0.002\,\text{m}\)なので、断面積 $$\frac{\pi}{4} \times 0.002^{2} = 3.1416 \times 10^{-6}\ \text{m}^{2}$$ 体積 $$3.1416 \times 10^{-6} \times 100 = 3.1416 \times 10^{-4}\ \text{m}^{3}$$ 重量 $$8960 \times 3.1416 \times 10^{-4} \approx 2.815\ \text{kg}$$ (約2815g)となります。
よくある質問(FAQ)
被覆(絶縁体)の重さも含まれますか? いいえ。計算するのは被覆を除いた銅導体のみです。絶縁体の重量は別途加わりますが、このツールでは考慮していません。
より線(撚り線)の場合はどうすればよいですか? 銅部分の合計断面積(実効断面積)を使ってください。撚り線の外径しかわからない場合、束の中に隙間(空気)があるため、実際の銅の質量は計算値よりわずかに少なくなります。
銅以外の金属にも使えますか? 密度は銅の8960kg/m³に固定されています。アルミニウム(約2700kg/m³)などの場合は、密度比に応じて結果を換算する必要があります。