１．電線の抵抗R[Ω]は、その長さl[m]に比例し、断面積A[㎡]に反比例する。
R=ρ・l/A[Ω]
図1は遊園地のトンネルである。太くて短いトンネルを子供はまたたくまに通り過ぎる。しかし、細くて長いトンネルは苦労している。
図2にる電線の場合についても同じように考えることができる。
電線の抵抗[Ω]は、同じ材料なら、その長さl[m]に比例し、断面積A[m2]に反比例する。
R=ρ・l/A[Ω] (1・1)
比例定数ρを抵抗率[Ω・m]という。電線の太さは断面積A[m2]や直径D[m]で表される。半径をr[m]とすると、Aは次式で示される。
A=πr2=π(D/2)2=πD/4[m2] (1・2)
抵抗率と導電率
抵抗率は、電線の電流の流れにくさを示し、その値が大きいと、抵抗も大きくなる。代表的な金属の抵抗率を表1に示す。抵抗率の単位は[Ω・m]だが[Ω・mm2/m]も多く用いられる。図3にρ=1Ω・mの定義を示す。
抵抗率の逆数をとって、電線の電流の流れやすさを示したのが導電率σ[S/m]である。
σ=1/ρ[S/m] (1・3)
金属材料の電流の流れやすさを比較するのに、パーセント導電率σp[%]を用いる。
σpは、国際標準軟銅の導電率σs=5.8×107S/mにその材料の導電率σ[S/m]をパーセントで表したものである。
σp=(σ/σs)×100={σ/(5.8×107)}×100[%] (1・4)
