銅の電気抵抗
電気を運ぶ材料として、銅が一般的に利用されますが、銅にも電気抵抗があります。
その証拠に、沢山の電気を使うと電線が熱くなるのは、電気抵抗があるからです。
1㎡の断面積で１ｍの長さの銅の電気抵抗は、1.55*10-8 Ωです。1㎡の断面積、１ｍの長さでの抵抗値を抵抗率 ρ と言います。
銅線の電気抵抗Rを求める式は
R = ρ.L/A L : 長さ(m)
A : 断面積(㎡)
直径2.6mm長さ10mの電線の電気抵抗を計算してみましょう。
先に銅線の断面積を計算します。銅線の断面は円ですから
A=1.3 x 10-3 x 1.3 x 10-3 x 3.14 ≒ 5.31 x 10-6㎡
銅線の抵抗率は ρ= 1.55*10-8 Ω・m ですから
R=1.55 x 10-8 x 10m / 5.31 x 10-6 ㎡≒ 0.029Ω
となります。
同様に問題中の電線の抵抗を計算すると
直径1.6mm長さ20mの電線の電気抵抗は
A=0.8 x 10-3 x 0.8 x 10-3 x 3.14 ≒ 2.01 x 10-6㎡
R=1.55 x 10-8 x 20m / 2.01 x 10-6 ㎡≒ 0.154Ω
断面積5.5m㎡ 長さ10mの電線の電気抵抗は
R=1.55 x 10-8 x 10m / 5.5 x 10-6 ㎡≒ 0.028Ω
直径3.2mm長さ5mの電線の電気抵抗は
A=1.6 x 10-3 x 1.6 x 10-3 x 3.14 ≒ 8.04 x 10-6㎡
R=1.55 x 10-8 x 5m / 8.04 x 10-6 ㎡≒ 0.010Ω
断面積8m㎡ 長さ10mの電線の電気抵抗は
R=1.55 x 10-8 x 10m / 8 x 10-6 ㎡≒ 0.019Ω
このように計算してみると、直径2.6mm長さ10mの電線と一番近い
電気抵抗の電線は、断面積5.5m㎡ 長さ10mの電線ということになります。
答え ロ
試験は時間との戦いでもあります。この問題を解くの時間短縮させる簡単な方法を見つけてみてください。
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