使い方
- 電源で単相か三相を選び、電源電圧(V)を入力します。たとえば230 Vか400 Vです。
- 電線が流す電流(A)と、電源から負荷までの片道の長さ(m)を入力します。
- 導体の材質を選び、断面積(mm²)かAWG番号(mm²の代わりに)のどちらか一方を入力します。両方は入力しません。
- 電源電圧に対する電圧降下の割合と電圧降下を読み取ります。負荷がかかったときの電線の抵抗を見るには、導体の温度(°C)を入力します。
計算式
電線には抵抗があり、そこを流れる電流によって、長さに沿って電圧が下がります。導体の抵抗は R = ρL ÷ A で表されます。ρは金属の抵抗率、Aは断面積です。銅とアルミニウムの抵抗は、20°Cより高くなると1ケルビンごとに約0.39%増えます。
1 mあたりのR = ρ ÷ A × (1 + α × (T − 20))
単相: ΔV = 2 × I × R
三相: ΔV = √3 × I × R
R 長さにわたる1本の導体の抵抗(R = 1 mあたりのR × L)
ρ 20°Cでの値:銅0.0172、アルミニウム0.0282(Ω·mm²/m)
α 20°Cでの値:銅0.00393、アルミニウム0.0039(/K)
割合 = ΔV ÷ 電源電圧 × 100
- 単相では、電源電圧は充電線と中性線の間にかかります。電流は一方の導体を行き、もう一方を戻るため、長さは2回数えます。
- 平衡した負荷の三相では、2本の線の間の電圧降下は、1本の導体の電圧降下の√3倍です。
このツールが扱わないこと
- 電線のリアクタンスと、負荷の力率。結果は抵抗負荷(cos φ = 1)の場合のものです。モーターや長い配線では、リアクタンスが電圧降下に加わります。
- 法令上の限度。配線の規則によって、回路に許される最大の電圧降下が定められており、国や用途によって異なります。このツールは電圧降下を示すだけなので、サイズを選ぶ前に、設備に適用される規則を確認してください。
- 電線の許容電流。電線が流せる電流は、絶縁、施工方法、まとめて敷設する本数によって決まり、この計算には含まれません。
計算例:4 mm²の銅線、30 m、230 Vで20 A
70°Cでは、1 mあたりの抵抗は0.0172 ÷ 4 × (1 + 0.00393 × (70 − 20)) = 0.005145 Ω/m です。30 mの1本の導体は154.3 mΩです。
単相の場合の電圧降下は2 × 20 A × 0.1543 Ω = 6.174 V で、電源電圧の6.174 ÷ 230 × 100 = 2.68% です。
負荷の電圧は230 − 6.174 = 223.8 V です。
よくある質問
電圧降下が温度とともに大きくなるのはなぜですか?
銅とアルミニウムの抵抗は、温度が上がると増えます。20°Cの近くで、1ケルビンあたり約0.39%です。負荷がかかった電線は基準温度より高くなるため、20°Cでの値より電圧降下が大きくなります。
単相の電圧降下で長さを2回数えるのはなぜですか?
電流は一方の導体を行き、もう一方の導体を戻ります。どちらにも電流がすべて流れるため、電圧降下は2 × I × R であり、Rは長さにわたる1本の導体の抵抗です。
mm²の代わりにAWGの太さを使うにはどうすればよいですか?
AWG番号をAWGの欄に入力し、mm²の欄は空欄にします。たとえば、12は約3.31 mm²、1/0は約53.5 mm²です。計算ツールは、単線の円形導体の標準のAWGの式で換算します。
電線には、銅とアルミニウムのどちらがよいですか?
銅は抵抗率が低いため、同じ断面積では電圧降下が小さくなります。アルミニウムは軽く安価ですが、同じ抵抗にするには断面積を大きくする必要があります。
許される最大の電圧降下はどれくらいですか?
それは、設備に適用される配線の規則と、回路の用途によって決まるため、このツールは限度を示していません。設備に適用される規則を確認し、割合をそれと比べてください。
出典
- Wikipedia(英語): Electrical resistance and conductance (R = ρL/A)
- Wikipedia(英語): Electrical resistivity and conductivity (resistivity and temperature coefficient at 20°C)
- Wikipedia(英語): American wire gauge (diameter formula and areas)
数値と文章の最終確認日:2026年11月10日火曜日。