電気抵抗ガイド：オーム、電線テーブルと計算
電気抵抗とは？
抵抗（単位：オーム、Ω）は、導体における電流の流れに対する抵抗です。すべての材料には何らかの抵抗があります——銅線でさえも。抵抗が大きいほど電圧降下が大きく、発熱も多くなります。
オームの法則：R = V / I
抵抗率公式：R = ρ × L / A
- ρ（ロー）= 材料の抵抗率（Ω·mm²/m）
- L = 長さ（m）
- A = 断面積（mm²）
電線抵抗テーブル（JIS C 3605準拠）
| 断面積 | AWG等価 | 銅 Ω/km @ 20°C | アルミ Ω/km @ 20°C | 銅 Ω/km @ 75°C |
|---|---|---|---|---|
| 0.75mm² | 18 | 24.6 | — | 30.0 |
| 1.25mm² | 16 | 14.6 | — | 17.8 |
| 2.0mm² | 14 | 8.75 | 14.4 | 10.7 |
| 3.5mm² | 12 | 5.09 | 8.35 | 6.20 |
| 5.5mm² | 10 | 3.28 | 5.38 | 4.00 |
| 8mm² | 8 | 2.21 | 3.63 | 2.69 |
| 14mm² | 6 | 1.26 | 2.06 | 1.53 |
| 22mm² | 4 | 0.795 | 1.31 | 0.969 |
| 30mm² | 2 | 0.569 | 0.935 | 0.693 |
| 38mm² | 1/0 | 0.451 | 0.740 | 0.549 |
| 50mm² | 2/0 | 0.346 | 0.568 | 0.421 |
| 60mm² | 4/0 | 0.292 | 0.480 | 0.356 |
注：日本標準の電線サイズはmm²で表記され（JIS C 3605）、AWGサイズと近似的に対応します。
温度が抵抗に与える影響
銅の抵抗は温度に対して線形的に増加します：
RT = R20 × (1 + 0.00393 × (T − 20))
| 温度 | 倍率（銅） | 2.0mm² Ω/km | 3.5mm² Ω/km |
|---|---|---|---|
| 20°C | 1.000 | 8.75 | 5.09 |
| 30°C | 1.039 | 9.09 | 5.29 |
| 40°C | 1.079 | 9.44 | 5.49 |
| 50°C | 1.118 | 9.78 | 5.69 |
| 60°C | 1.158 | 10.13 | 5.89 |
| 75°C | 1.216 | 10.64 | 6.19 |
注意：定格許容電流で動作する電線の温度は60〜90°Cに達します。負荷時の電圧降下計算には75°Cの抵抗値を使用してください。
直列および並列抵抗
直列：R合計 = R1 + R2 + R3 + ...
並列：1/R合計 = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...
2つの抵抗の並列：R合計 = (R1 × R2) / (R1 + R2)
一般的な材料の抵抗率
| 材料 | 抵抗率（Ω·mm²/m） | 銅に対する比率 |
|---|---|---|
| 銀 | 0.0159 | 95% |
| 銅 | 0.0168 | 100% |
| アルミニウム | 0.0274 | 164% |
| 鉄鋼 | 0.10 | 608% |
| ニクロム | 1.09 | 6,510% |
よくある間違い
- 20°Cの抵抗を電圧降下計算に使用する：負荷下の電線の動作温度は50〜75°Cです。現実的な電圧降下計算には75°Cの列の抵抗値を使用してください。
- 往復距離を忘れる：電流は往路と復路の両方を流れます。総抵抗は片道の電線長の2倍で計算してください。
- 並列パスを無視する：並列電線（並列導体、並列フィーダー）は抵抗を半減させます。2本の2 AWG並列 = 1本の2/0 AWGと同じ抵抗です。
規格参考
- 電気設備技術基準 — 低圧配線設計
- JIS C 3605 — 600Vビニル絶縁電線
- JIS C 3604 — ゴム絶縁電線
- IEC 60228 — 絶縁ケーブルの導体
よくある質問
2.0mm²銅線の抵抗は何ですか？
2.0mm²銅線の20°Cでの抵抗は約8.75 Ω/kmです（AWG14の2.525 Ω/1000ftに相当）。75°Cの動作温度では約10.7 Ω/kmに増加します。30mの回路（往復60m）の場合、電線の総抵抗は約0.64 Ωです。
温度は電線抵抗にどう影響しますか？
銅の抵抗は°Cあたり0.393%増加します。75°Cの電線は20°Cより21.6%高い抵抗を持ちます。これは負荷時により大きな電圧降下とより多くの発熱を意味します。電圧降下と電力損失の計算には、常に動作温度での抵抗値を使用してください。
なぜアルミ線の抵抗は大きいのですか？
アルミの抵抗率は銅より64%高いです（0.0274 vs 0.0168 Ω·mm²/m）。これは、同じ抵抗と許容電流を得るために、アルミ線が銅線より2サイズ大きい必要があることを意味します。例えば、3.5mm²アルミ線の抵抗は約2.0mm²銅線と同等です。
長距離の電線抵抗をどう計算しますか？
R = (Ω/km) × (総長さm) / 1000。2.0mm²銅線15mの回路（往復30m）の場合：R = 8.75 × 30 / 1000 = 0.263 Ω。電圧降下 = I × R。15Aの場合：V降下 = 15 × 0.263 = 3.94V。
抵抗とインピーダンスの違いは何ですか？
抵抗（R）は直流電流に逆らいます。インピーダンス（Z）は交流電流に逆らい、抵抗とリアクタンス（インダクタンスとコンデンサから）を含みます。Z = √(R² + (X_L − X_C)²)。純抵抗負荷（ヒーター）ではZ = R。モーターと変圧器ではZ > Rです。