【基礎から学ぶ直流回路】 導体の電気抵抗

電気電子
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基本的に”イメージ”を意識した内容となっておりますので、基礎知識の無い方への入門向きです。
じっくり学んでいきましょう!

今回は、「導体の電気抵抗」についての説明です。

導体の電気抵抗

導体とは、金属などの電気や熱を通す物体のことです。
電気回路を構成する電線部分が導体に当たります。
ちなみに、電線は主に銅やアルミニウムで構成されています。

導体の抵抗R[Ω]は、導体の長さl[m]に比例し、導体の断面積S[m2]に反比例します

図1

式で表すと、以下のようになります。

ρローは電流の通しにくさを表す定数で、抵抗率と呼びます
単位は[Ω・m]で、読み方はオームメートルです。

σシグマは電流の通しやすさを表す定数で、導電率と呼びます
単位は[S/m]で、読み方はジーメンス毎メートルです。

抵抗率ρ導電率σはお互いに逆数になっています。

導体の抵抗R[Ω]は、導体の長さl[m]に比例し、導体の断面積S[m2]に反比例するという理由については、抵抗と電流の関係に着目するとわかってきます。

導体が長ければ電流が流れにくくなる
⇒抵抗値が上がる
⇒導体の抵抗は導体の長さに比例して大きくなる


導体の幅が広ければ電流が流れやすく
⇒抵抗値が下がる
⇒導体の抵抗は導体の断面積に反比例して小さくなる

言葉でイメージが湧かない場合は、導体をトンネル、電流を人に例えるとよりわかりやすくなります。

図2

パーセント導電率

導体がどの程度電流を通しやすいのかを表す方法として、パーセント導電率という考え方があります。
パーセント導電率とは、導体の導電率σと国際的に基準とされている導電率σsの比率をパーセントで表したものです。
導電率σsの値は、厳密には「20°環境下における国際標準軟銅の導電率」を指し、58.0×106[S/m]と規定されています。

導体のパーセント導電率σ%[%]は、以下のように表します。

導電率σsは、IACS(international annealed copper standard)-国際軟銅規格と呼ばれる規格にて定義されています。

電気抵抗(又は電気伝導度)の基準として、国際的に採択された焼鈍標準軟銅(体積抵抗率: 1.7241×10−2 μΩm)の導電率を、100%IACSとして規定。

引用:ウィキペディア(Wikipedia)

以上、「導体の電気抵抗」についての説明でした。


【基礎から学ぶ直流回路】

◎電気回路の基礎 ~そもそも電気回路とは?
◎回路図の描き方 ~初心者は知っておきたい基本的なルール
◎抵抗の基礎 ~種類やカラーコードの見方
◎直列接続の考え方

◎並列接続の考え方
◎導体の電気抵抗
◎キルヒホッフの法則
◎重ね合わせの理
◎テブナンの定理

◎ノートンの定理
◎テブナンの定理とノートンの定理の関係
◎ミルマンの定理
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◎ホイートストンブリッジ回路とメートルブリッジ回路
◎ブリッジ回路のΔ-Y変換
◎電圧源と電流源

◎電圧源と電流源を含む回路の考え方
◎電圧源と電流源の接続方法の注意点
◎電力とジュールの法則
◎チップ抵抗器の定格電力と外形寸法表記
◎最大電力 ~最小定理の考え方
◎複数の電源から供給される電力の割合

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