1.2ミリのニクロム線

自作で、1.2ミリのニクロム線18センチを
AC100Vコンセント電源を使用して、
発泡スチロールを切るのに熱するには、どうすればいいですか？
ちなみに、ニクロム線の太さは変えられません。

質問者からの補足コメント

• 交流100v電源で、一度200wのアイランプをニクロム線と直列につなぎましたが
  ニクロム線は、全然発熱しませんでした。

  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2015/04/28 21:25

No.4 回答者： RandenSai 回答日時： 2015/05/01 10:45

以下の別質問でも回答した者です。

https://oshiete.goo.ne.jp/qa/8971678.html

ちょっと今回のは危ないパターンかと。100Vにそんな低抵抗の負荷をつなぐと大電流が流れるため、一発で溶断します。ブレーカーが落ちるより先に溶断しますね。乾電池を8本くらい並列にしてつなぐのが最も無難な予感。

ランプを直列にしたら発熱しなかったそうですが、それは当然の結果です。このパターンだと電気的には2つの抵抗を直列つなぎにしたのと等価であり、それぞれにかかる電圧は簡単に計算できます。

200Wランプの抵抗は、電力＝電圧×電流なので、200[W] / 100[V] =2[A]、100[V] / 2[A] =50[Ω] になります。1.2mmニクロム線の抵抗は0.955Ω/mなので、0.955×0.18[m] =0.1719[Ω]。だから今回は50Ωと0.1719Ωの直列つなぎになり、100Vが抵抗の割合に応じて按分されます。

ランプ側：
50/(50+0.1719)×100=99.657[V]

ニクロム線側：
0.1719/(50+0.1719)×100=0.343[V]

あらら、ニクロム線側にはほとんど電圧かかりませんね。電流はランプだけの場合とほぼ同じです。なぜかって、抵抗値が0.1719Ωしか違わないから。なんでほぼ2Aと考えて良いです。結果としてニクロム線の消費電力はたったの0.686W。

ニクロム線にもっと仕事をさせるには、直列に入れる抵抗を小さくしないといけない、でもそうすると系統全体に流れる電流が増えるから危険です。先の10倍位は仕事して欲しいんで、50Ωを5Ωに減らせばいいやということでそうすると、この系統だけで20A流れることになります。消費電力2000Wですよ。ブレーカーの心配をしなきゃいけなくなる。しかも2000Wのうち、実際に仕事してるのはたった6.8Wだけ！蒸気機関車よりも効率が悪い。

これが電圧を乾電池の1.5Vにすると、電流は8.726Aまで減ります。電池8本並列だと1本あたり1Aちょいなので、これなら十分現実的でしょう。

No.3 回答者： unos1201 回答日時： 2015/04/28 21:09

１００Vの電源に２０Wの白熱電球をつなぎます。

２００ｍA程度の確保ができますので、その配線の一部にニクロム線を挿入すると、６０から９０度程度になると予想されます。もっと電流が欲しければ、３０Wとか４０Wの電球に変更する、６０Wだと結構な発熱になると思います。お勧めしませんが、１００Wにすると１０００ｍA近くも流れますので、結構怖いレベル、太い電線なので、様子を見ながら短い位置通電すると調整も可能です。

実験的には、１００Wの白熱電球を並列に２つで２A近く、３つ並列にして３Aと増やせますが、電球も熱いですし、火傷注意です。

１８ｃｍで１．２ｍｍ径のニクロム線、０．１４から０．１８オーム程度のものまで販売されているみたいですが、半分にすると抵抗も半分、電池１つの１．５Vでもショート状態で電圧低下、最悪破裂します。また、直流安定化電源、５Vから１５Vの範囲程度で調整可能なものが多く、ショートには弱い、こんな抵抗を直接つなぐと壊れます。私も４０Aのスイッチング電源を持っていますが、あえてつなぐなら、保護の抵抗１０オーム程度の数ワットタイプの耐性のものを直列で入れます。これだって、抵抗はすごい発熱、触ると火傷しますし、くれぐれも注意です。

No.2 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2015/04/24 12:17

アルインコなどの安価な直流安定化電源(

https://www.google.co.jp/search?q=ALINCO%20%E7%9 … )でも勝ってくるのが簡単です。

No.1 回答者： mukaiyama 回答日時： 2015/04/23 21:04

ニクロム線の導電率は 0.0000015 (オームメートル)

直径 1.2mm は断面積 0.00000036π(平方メートル)
長さ 18センチは 0.18 (メートル)

なので抵抗は
0.0000015 ×0.18 ÷ 0.00000036π = 0.24 (オーム)

これを 100V につないだら流れる電流は
100 ÷ 0.24 = 417 アンペア

ふつうの家庭 10軒分ほどの電流が流れ、たちまち焼き切れてしまいます。

ちなみに焼き切れるのは、発泡スチロールでなくあなたの家ですよ。

まあ、乾電池を 2つか 3つつないで電源とするのが関の山ということですね。