電気抵抗とオームの法則

オームの法則 第1種電気工事士

今回は電気抵抗とオームの法則について学習していきます。

電気抵抗とオームの法則

導体の抵抗値

物質に電圧をかけたとき、その物質内に電流がよく流れる性質のものを導体、電流が流れにくいものを絶縁体と呼びます。また、物質内に含まれる特定の不純物の濃度によって、電流が流れたり流れなかったりするものが半導体です。



物質それぞれの電気的特性を表現する方法として、電気の流れを妨げる性質を「抵抗率」という数値で表現します。抵抗率は記号をρ(ロー)、単位は「Ω・m」(オーム・メートル)で表し、導体は抵抗率がゼロに近く、絶縁体は抵抗率が無限大に近い物質となります。

抵抗率は単位断面積(1平方メートル)・単位長さ(1メートル)あたりの物質の電気的特性を表すものですから、実際の電気回路では物質形状に合わせた数値が必要になります。それが「電気抵抗」(記号R、単位「Ω」)です。電気抵抗の大きさは、同じ物質なら断面積に反比例し、長さに比例します。

温度と導体の導電率

抵抗率の逆数が「導電率」です。記号σ(シグマ)、単位を「S/m」(ジーメンス・パー・メートル)で表します。また、万国標準軟銅の導電率を100%とし、これに対する各材料の導電率の比をパーセントで表したものを「%導電率」と呼びます。

物質の抵抗率は物質の温度によって変化します。物質内の原子(分子)が温度が高くなるほど大きく振動するためで、導体内の電流(電子)は原子の振動に妨げられて流れが減少します。逆に絶縁体や半導体内では原子が動いて自由に動ける電子の数が増えるため、電流が流れやすくなります。(絶縁体の変化はごくわずかです)。

オームの法則

電気回路に流れる「電流」の大きさは、「電圧」に比例し、「抵抗」に反比例します。これを「オームの法則」といいます。

オームの法則

まとめ

電気抵抗は、導体の長さに比例し、断面積に反比例する

金属の抵抗値温度が高くなるほど大きくなる

半導体の抵抗値は、温度が高くなるほど小さくなる

④電流=電圧÷抵抗値

今回は電気抵抗とオームの法則について学習しました。電気抵抗やオームの法則や抵抗率、導電率の計算は難しく慣れが必要なので繰り返し問題を解くようにしましょう!第1種電気工事士の試験合格には計算問題が必須の課題となりますので過去問を繰り返し解くことで理解がふかまり合格への近道となるでしょう。計算問題はあきらめずによく理解しましょう!それではまたお会いしましょう!



 

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