発泡スチロールカッターを作る場合のことです。電熱線の太さを決めますよね

発泡スチロールカッターを作る場合のことです。電熱線の太さを決めますよね。同じ乾電池であれば、太いほうが発熱量が大きい、そのわけは抵抗が小さいからということです。

抵抗が小さいほうが発熱量が多いということは、それでは導線は発熱しないのですか？
教えてください。

No.1 回答者： Tacosan 回答日時： 2010/07/30 16:49

単純に「抵抗値が小さいから～」という比較をしても無意味. それぞれの場合に「何が等しいのか」をちゃんと確認してください.

この回答へのお礼

最初は回答していただいた意味が分かりませんでしたが、順に考えていくとよくわかりました。
ありがとうございました。

お礼日時：2010/08/01 10:43

No.2 回答者： aokii 回答日時： 2010/07/30 16:54

ややこしいのですが、導線の抵抗が小さいほうが、電流が多く流れるので、結果としては、導線の発熱量が多くなります。

導線の発熱量は、電流の2乗に比例し、抵抗に比例します。

しかし、抵抗が大きいと、電流が小さくなるため、結果としては、導線の発熱量が小さくなります。

導線の発熱量は、電圧値の2乗に比例し、抵抗値に反比例します。

電流＝電圧/抵抗

導線の発熱量(電力)＝電圧×電流＝電圧×電圧/抵抗＝電圧^2/抵抗

この回答へのお礼

本当にややこしく、頭を悩ませていました。
公式を使って考えなおすとよくわかりました。
ありがとうございました。

お礼日時：2010/08/01 10:11

No.3 回答者： KEN_2 回答日時： 2010/07/31 01:28

この問題は勘違いし易い内容を含んでいるんで、実際の結線された状態での考えかたを示します。

まず、電線は電熱線の抵抗よりも遙かに低抵抗の太い電線を使います。
逆に電熱線は、電線より遙かに高い抵抗値の電熱線を使うのが前提で成り立ち、電熱線の抵抗値が低く成り過ぎると電線での発熱が無視出来なくなります。

>抵抗が小さいほうが発熱量が多いということは、それでは導線は発熱しないのですか？
電熱線と電線が直列に接続された場合は、電線の抵抗値が理想的にはゼロΩでなければ電線で電圧低下して発熱するのです。
上で説明した様に電線は太く低抵抗で、電熱線よりも遙かに低抵抗でなければならないのです。

電熱線が太くなって抵抗値が低くなっても、電線の抵抗よりも遙かに高い抵抗だから電熱線の発熱量が大きくなると理解してください。
　

この回答へのお礼

高い、低いのレベルが違うのですね。
結局、電熱線が導線レベルまで抵抗を下げていくと、だんだんと導線も発熱してくるということですよね。
ありがとうございました。

お礼日時：2010/08/01 10:10

No.4 ベストアンサー 回答者： vsl2000 回答日時： 2010/07/31 10:36

　導線も発熱しますが、そのことをふたつの式を使って説明します。

１　電流＝電圧÷抵抗
２　発熱量＝抵抗×電流の２乗

　乾電池のプラス極とマイナス極とを導線だけで直接つないだことを考えてください。
　導線は抵抗が小さいですから、１式によって、大きな電流が流れ、２式によって発熱量が大きくなり、
導線は赤熱したり熔けたりします。これはいわゆるショートという状態で、電池がすぐダメになります。

　発泡スチロールカッターでは、電熱線を直接電池につなげたりはせず、電熱線と電池との間は導線でつなぎますよね。
　電熱線と導線とは直列に電池につながっていますから、電熱線を通る電流の大きさと導線の中を通る電流の大きさは同じです。
　そこで２式を見てください。
　電流が同じなら抵抗が大きいほうが発熱量が大きくなります。
　つまり、抵抗値が大きい電熱線が発泡スチロールを融かすほどに発熱しても、抵抗値の小さい導線はほとんど発熱しないのです。

　

この回答へのお礼

分かりやすい解説ありがとうございます。
電熱線（抵抗高）、電熱線（抵抗低）、導線の３つを一度に考えるから、分からなくなったのだと思います。
すっきりしました。ありがとうございました。

お礼日時：2010/08/01 10:08