什麼是電線電阻計算機?
這個計算機可以從三項物理特性算出導體(電線)的電阻:材料的電阻率(\(\rho\))、電線的長度(\(L\))以及截面積(\(A\))。它適用於任何筆直、均勻的導體,全程採用 SI 國際單位制。
使用方式
先輸入電線材料的電阻率,單位為歐姆‧公尺(\(\Omega\cdot\text{m}\))。常見數值如銅約為 \(1.68\times10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\)、鋁約為 \(2.82\times10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\)。接著輸入以公尺為單位的電線長度,以及以平方公尺為單位的截面積。若是半徑為 \(r\) 的圓形電線,截面積 \(A = \pi r^2\)。計算機會回傳以歐姆(\(\Omega\))為單位的電阻值。
公式說明
核心方程式為 $$R = \frac{\text{Resistivity } \rho \times \text{Length } L}{\text{Area } A}$$。電阻會隨長度成正比增加——電線越長,對電流的阻礙就越大;而電阻會隨截面積增加而下降,因為越粗的電線提供電子流動的空間越大。電阻率 \(\rho\) 是材料本身的固有特性,反映該材料在特定溫度下對電流的阻礙程度。
實際範例
假設一條銅線長 10 公尺,截面積為 \(1\times10^{-6}\ \text{m}^2\)(即 1 mm²)。代入 \(\rho = 1.68\times10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\):$$R = \frac{1.68\times10^{-8} \times 10}{1\times10^{-6}} = \frac{1.68\times10^{-7}}{1\times10^{-6}} = 0.168\ \Omega$$換言之,這條電線的電阻約為 0.168 歐姆。
常見問題
溫度會影響結果嗎?會的——對金屬而言,電阻率會隨溫度升高而增加。您輸入的數值應對應實際的工作溫度;一般參考表通常列出的是 20 °C 時的 \(\rho\) 值。
必須使用哪些單位?請使用 SI 國際單位:\(\rho\) 為 \(\Omega\cdot\text{m}\)、長度為公尺、面積為平方公尺,計算結果即為歐姆。
如何從線徑(線規)換算截面積?先把直徑換算成公尺,再代入 \(A = \pi (d/2)^2\)。以直徑 1 mm 的電線為例,\(A = \pi (0.0005)^2 \approx 7.85\times10^{-7}\ \text{m}^2\)。