電線抵抗計算機
長さ、直径、材料の抵抗率、電流から、導体抵抗、電圧降下、抵抗による電力損失を計算します。
電線の電気抵抗
一本の導体の長さを入力してください。抵抗率を変更すると、銅、アルミなどの導電材料を評価できます。
電線の電気抵抗について
実際の導体には電荷の移動を妨げる抵抗があります。均一な丸線では R = ρL/A で抵抗を求めます。R はオームで表す抵抗、ρ はオームメートルで表す材料の抵抗率、L はメートルで表す導体長、A は平方メートルで表す断面積です。本計算機は入力された直径から A = π(d/2)² で面積を求め、抵抗の公式を適用する前にミリメートルをメートルに換算します。
初期値の抵抗率 1.724 × 10⁻⁸ Ω·m は、20°C 付近の焼きなまし銅を表します。入力欄は 10⁻⁸ Ω·m 単位なので、銅では長い小数ではなく 1.724 と入力できます。アルミは一般に約 2.82、銀は約 1.59 とされ、他の合金は大きくなる場合があります。純度、製造方法、温度で実際の値は変わるため、精度が重要な場合は供給元の仕様を使用してください。
抵抗が求まると、オームの法則 V = IR で電圧降下を推定し、P = I²R で発熱損失を計算します。どちらも入力された電流を使います。長さは入力値を一度だけ使用するため、一本の導体や部品の評価に適しています。往路と復路を持つ二線式回路では、両導体の合計長を入力するか、それぞれ別に計算してください。復路を省くと回路の電圧降下を半分に過小評価することがあるため、この区別は重要です。
金属導体は高温になると一般に抵抗が増えます。接続部、継ぎ目、端子、より線の形状、交流の表皮効果、施工条件など、この単純な直流モデルに含まれない影響もあります。そのため、比較、予備設計、実験演習、実測値の確認に適しています。電気設備では、許容電流、絶縁、温度、電圧降下の適用基準を満たす必要があります。安全に関わる配線では、規定の表と資格を持つ専門家に確認してください。
電線抵抗の計算例
| 入力条件 | 計算結果 | 解釈 |
|---|---|---|
| 100 m の銅線、直径 2 mm、5 A | 0.5488 Ω;電圧降下 2.7438 V | 長く、比較的細い導体 |
| 10 m の銅線、直径 4 mm、10 A | 0.01372 Ω;電圧降下 0.1372 V | 直径が大きいと抵抗が大幅に低下 |
| 25 m のアルミ線、直径 2.5 mm、8 A | 0.1436 Ω;電圧降下 1.1489 V | アルミの抵抗率 2.82 を使用 |
計算機の使い方
- 導体の長さをメートルで入力します。
- 導体の直径をミリメートルで入力します。
- 表示された倍率の単位で材料の抵抗率を入力します。
- 動作電流を入力し、「抵抗を計算」を選びます。
- 回路全体では、往路と復路の導体長を両方含めてください。
よくある質問
電線の抵抗を求める公式は?
均一な電線では R = ρL/A です。抵抗は長さと抵抗率に比例して増え、断面積が大きいほど小さくなります。
抵抗率に倍率付きの単位を使うのはなぜですか?
一般的な導体の抵抗率はオームメートルでは非常に小さい値です。10⁻⁸ を単位にすることで、銅の 1.724 のように入力や比較がしやすくなります。
片道と往復のどちらの長さを入力しますか?
入力した導体長をそのまま使います。二本の導体からなる回路全体を評価するときは、往路と復路の長さを合計してください。
温度は抵抗にどう影響しますか?
金属の抵抗は一般に温度とともに増えます。銅の初期値は 20°C 付近なので、高温で動作する導体の抵抗は通常これより大きくなります。
直径が大きいと抵抗が下がるのはなぜですか?
断面積は直径の二乗に比例するため、直径が増えると面積が大きく増えます。電荷が流れる経路が広がり、抵抗が下がります。