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銅 ≈ 1.68e-8、アルミニウム ≈ 2.82e-8

公式

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結果

電線の抵抗
0.168
オーム(Ω)
抵抗率 ρ 1.68E-8 Ω·m
長さ L 10 m
断面積 A 1.0E-6 m²

電線抵抗計算機とは?

この計算機は、導体(電線)の電気抵抗を3つの物理量から求めるツールです。使用する物理量は、材料の抵抗率(\(\rho\))、電線の長さ(\(L\))、そして断面積(\(A\))の3つ。まっすぐで均一なあらゆる導体に共通して使え、計算はすべてSI単位(国際単位系)で行います。

使い方

まず、電線材料の抵抗率をオーム・メートル(\(\Omega\cdot\text{m}\))で入力します。代表的な値は、銅で約\(1.68\times10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\)、アルミニウムで約\(2.82\times10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\) です。次に、電線の長さをメートル単位で、断面積を平方メートル単位で入力します。半径 \(r\) の丸線(断面が円形の電線)であれば、断面積は \(A = \pi r^2\) で求められます。計算機は抵抗値をオーム(\(\Omega\))で表示します。

計算式の意味

基本となる式は $$R = \frac{\rho L}{A}$$ です。抵抗は長さに正比例して大きくなります。電線が長いほど電流が流れにくくなるためです。一方、断面積が大きくなると抵抗は小さくなります。太い電線ほど電子が流れる「通り道」が広いからです。抵抗率 \(\rho\) は材料そのものが持つ固有の性質で、ある温度において電流をどれだけ強く妨げるかを表します。

長さL、円形の断面積A、電流の流れを示す円柱状の導線の図
導線の抵抗は、その長さL、断面積A、材料の抵抗率ρによって決まります。

計算例

たとえば、長さ10 m、断面積\(1\times10^{-6}\ \text{m}^2\)(1 mm²)の銅線を考えます。\(\rho = 1.68\times10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\) とすると、$$R = \frac{1.68\times10^{-8} \times 10}{1\times10^{-6}} = \frac{1.68\times10^{-7}}{1\times10^{-6}} = 0.168\ \Omega$$この電線の抵抗は約0.168オームになります。

よくある質問(FAQ)

温度は影響しますか? はい。金属では温度が上がると抵抗率も大きくなります。入力する値は実際の使用温度に合わせるのが理想です。参考資料の抵抗率は、通常20 °Cでの値が記載されています。

どの単位を使えばよいですか? SI単位を使います。抵抗率は \(\Omega\cdot\text{m}\)、長さはメートル、断面積は平方メートルです。これにより結果はオーム(\(\Omega\))で得られます。

電線のゲージ(番手)から断面積を求めるには? 直径をメートルに換算し、\(A = \pi(d/2)^2\) で計算します。直径1 mmの電線なら、\(A = \pi(0.0005)^2 \approx 7.85\times10^{-7}\ \text{m}^2\) となります。

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