第２種電気工事士を目指そう!! vol.5 ― 導体抵抗の大きさを求める公式 ―

― 導体抵抗の大きさを求める公式 ―

　　導体、すなわち電気が良く流れる、銅線やアルミニウム線にも、値は小さいですが、抵抗　があります。

　　導体の抵抗をＲとすると、導体の抵抗値は導体の長さ、ｌに比例し、導体の断面積Ａ　に反比例します。

　　そして、導体の抵抗率をρ（ロー）とし、また、抵抗率の逆数は導電率σ（シグマ）となる　ので、この値を使うと、導体抵抗Ｒは次のように式で表すことができます。

　　　　　　　　　　　　　Ｒ（Ω）＝ ρｌ/Ａ ＝ｌ/σＡ（Ω）
　　
　　ここで、それぞれの単位は

（ｌ：長さ[ｍ]、Ａ：断面積[㎡]、ρ：抵抗率[Ω・ｍ]、σ：導電率[Ｓ(ジーメンス)/ｍ]）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　です。

　　抵抗率と導電率は比例定数です。

　　導電率の単位で出てきたＳ（ジーメンス）は抵抗の逆数なので１/Ω のことです。

　　導体の抵抗は、材料、形状、温度によってその値が異なります。

　　２０℃における国際標準軟銅の抵抗率 ρ は１．７２４１×１０＾-8[Ω/ｍ]です。

　　また、２０℃における国際標準軟銅の導電率 σ は５８×１０＾6[Ｓ/ｍ]です。

第２種電気工事士を目指そう!! vol.4 ― 合成抵抗の公式 ―

― 合成抵抗の公式 ―

　　電源と抵抗を、電線でつなぎ、電気回路を作るとします。

　　この時、抵抗を二つ、つないだ電気回路を考えてみましょう。

　　この場合、二つの抵抗を直列でつなぐ場合と、並列でつなぐ場合の二通りが考えられますよね？

　　それぞれの抵抗をＲ１、Ｒ２とすると、直列につないだ電気回路全体の合成抵抗Ｒは、2つの抵抗の和を求めればよいので、　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｒ＝Ｒ１+Ｒ２
　
　となります。

　　並列につないだ場合は、電気回路全体の合成抵抗Ｒ’は、和分の積で求められるので、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｒ’＝Ｒ１Ｒ２ / Ｒ１+Ｒ２
　　
　となります。
　　
　　次に、この２つの式を見比べてみましょう。

　　直列につないだ場合と、並列につないだ場合では、電気回路全体の合成抵抗の大きさが違うことに気がつきますよね？

　　そうなんですね。

　　直列につないだ時よりも、並列につないだ時の方が、合成抵抗の値が小さくなるんです。

　　このため、実際の電気工事の施工においても、複数の抵抗をつなぐ場合は、必ずといえるほど並列につなぎます。

　　合成抵抗の値が大きいと、それだけ消費する電力も大きくなるので、なるべく合成抵抗の値を小さくして消費電力を抑えるために、実際の電気工事では、並列に施工するのです。


　　ここで電力という言葉が出てきたので、簡単に説明します。

　　直流電源の電力（Ｐ）は電流（Ｉ）と、電圧（Ｖ）の積で表されます。

　　式で表すと、

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｐ（Ｗ）＝Ｖ（Ｖ）×Ｉ（Ａ）
　　
　　ですが、オームの法則を使うと、Ｖ＝ＩＲ、Ｉ＝Ｖ／Ｒ　なので、

　　　　　　　　　　　　　　Ｐ（Ｗ）＝　ＶＩ＝Ｉ＾2Ｒ＝Ｖ＾2／Ｒ

　　とも表すことができます。

　　ここで電力（Ｐ）の単位はＷ（ワット）です。

第２種電気工事士を目指そう!! vol.3 ― オームの法則 ―

― オームの法則 ―

　　電流（I）は電圧（V）に比例し、抵抗（R）に反比例する。というのが、オームの法則です。式で表すと、

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　I=V/R

です。

　電流（I）の単位はA(アンペア）、電圧の単位はV（ボルト）、抵抗の単位はΩ（オーム）です。

　
　電気の流れが電流ですが、この電気の流れは、水の流れと同じように、高い所から、低いところへ流れるという性質があります。
　
　そして、その高さを表すのが、電気の場合は電位（V）であり、その高低の差を電位差（V）と言い、その電位差のことを電圧（V）と言います。
　
　抵抗（R）は電気の流れを妨げるものです。抵抗の例としては電球や、電化製品などがあげられるでしょう。

　また、抵抗（R）は抵抗負荷（単に負荷）という言い方もします。

　電位差（電圧）（V）を作り出すのが、乾電池や、家庭用コンセントなどの電源と呼ばれるものです。
　また、電流（I）は閉じた電気回路の中だけを流れます。
　そして、抵抗（負荷）（R）は電気エネルギー（電力）を消費します。