コイル抵抗について

コイルの特性についてですが、直流は抵抗があまりかからず、交流は抵抗となると聞いたのですが、可変式ホーロー抵抗器などは中身はコイルのようなものですよね？こういったものがDC回路に使われてるのはなぜでしょうか？普通の炭素抵抗とかの方がよい気がしますが？
また、巻き線型抵抗は例えば10Ωと表記されてるものは直流でも交流でも10Ωの抵抗値がかかるのでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： info22_ 回答日時： 2010/01/10 03:12

>可変式ホーロー抵抗器などは中身はコイルのようなものですよね？

>こういったものがDC回路に使われてるのはなぜでしょうか？

細い高抵抗の金属の抵抗線（例えばニクロム線など）巻きつけられています。
なぜ巻きつけてあるかというと、まっすぐ伸ばした金属の抵抗線（例えば 1mとか2mの長さ)を長いまま電気回路の部品として使えませんね。なので耐熱性の磁器の筒に巻きつけて小型化し、高熱にも耐えるホーローで焼き固めて部品にしてあります。
当然、交流に対してインピーダンス（交流の抵抗の様なもの）が周波数に比例して大きくなっていきます。そのため、交流のインピーダンスが直流抵抗より大きくなって、抵抗として使えなくなります（コイルのインピーダンスが抵抗分を上回ってしまいます）。
なので、ホーロー抵抗は直流専用（高々商用交流の50Hz,60Hz程度まで使用）です。200Hz以上、1kHzとか、それ以上の周波数の交流では使えません（純粋な抵抗として機能しません）。

>普通の炭素抵抗とかの方がよい気がしますが？
大電流に絶えうる炭素皮膜の製造が難しいからでしょう。
高い周波数の交流では炭素皮膜抵抗（らせん状の刻みをいれて抵抗値を調整）や金属皮膜抵抗、さらに高周波になるとソリッドステート抵抗（焼結炭素棒を樹脂で封入したものでコイルのような構造になっていないので高い周波数まで使えます。）が使われます。

>また、巻き線型抵抗は例えば10Ωと表記されてるものは直流でも交流でも10Ωの抵抗値がかかるのでしょうか？

直流では10Ωです。
しかし交流では、
インピーダンスZの大きさ|Z|（直流の抵抗のようなもの、いずれ交流やコイルの所で習うでしょう）は
抵抗値と「コイル分のインピーダンス」の直列回路で表され
コイル分の素子値をL[H,ヘンリー]、交流の周波数をf[Hz]とすれば
|Z|=√{10^2+(2πfL)^2} =10√{1+(πfL/5)^2}　[Ω]
となります。
直流（f=0[Hz]）であれば|Z|=10Ωとなりますが,
交流だと、ffLの積が大きくなるにつれ
√{1+(πfL/5)^2} が１よりもどんどん大きくなって行くので
交流インピーダンス|Z|は　交流周波数が高くなっていくと、直流の10Ωよりどんどん大きくなって行くので、交流では10Ω以上になり、10Ω抵抗としては使えません。大型の炭素皮膜抵抗などを使うことになります。

この回答へのお礼

周波数が関係していたのですね、わかりやすく説明ありがとうございました。

お礼日時：2010/11/28 13:53