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子供が工作で、乾電池とモーターなどを使います。
大きな電気屋で工作キットがいろいろ売っています。
乾電池ボックス、豆球、モーターなどが売っていましたが、

リード線には、10芯、12芯などと種類があります。

10芯、12芯、(20芯)などの使い分けはどのように
子供に説明すべきでしょうか?

乾電池1個なら10芯、直列2個なら12芯などのように
具体的に教えてもらえると助かります。

どうか、よろしくお願いします。

gooドクター

A 回答 (5件)

1)ELPA 工作用コード 5m 0.18mmφ×10芯 の場合


太さ0.18mmの銅線が10本、軽く縒り合わせしてあるので縒り線と
言いますが、この縒り線がビニールにて絶縁されて作られています。

2)ELPA 工作用コード 5m 0.18mmφ×12芯 の場合
太さ0.18mmの銅線が12本、軽く縒り合わせしてあり、同様にビニール
にて絶縁されています。

3)同じ長さのコードで[電池]と[ランプ]を接続すると考え、両者を
比較します。
(1)銅線の太さ(断面積)が同一の銅線が並列に接続される形になり
ますので、コードの両端での銅線の抵抗値が異なります。
(2)10芯のコードより並列本数の大きい12芯のコードの方が抵抗値
が低くなります。
(3)このコードにはランプを点灯する時の電流I[A]が流れています。
(4)片側のコードの抵抗値をR[Ω]としますとコードにて消費して
いる電力P[W]は
P[W]=2R[Ω]×I[A]×I[A]
P[W]=2R[Ω]×(I[A])^2
(5)コードの抵抗分が消費している電力P[W]は電池が負担しています
ので電池が消耗が早くなります。

ただし、
(6)[電池]と[ランプ]を工作する程度の使用方法では、抵抗値の差は
極く僅かですので、入手しやすいコードを使用すると良いでしょう。

(7)次のような場合は12芯のコードを使用します。
或いは、銅線の太さ(断面積)の大きいコードを使用します。

(a)[電池]と[ランプ]の距離が相当長くなる場合
(b)[電池]と[ランプ]の間に[スイッチ]を設けるがスイッチを玄関
に設けて、[電池]と[ランプ]は居間に置くような場合も同様です。
(c)多くの[ランプ]を並列接続する場合
(d)消費電力の大きい[ランプ]や[モータ]を接続する場合

この回答への補足

ありがとうございます。

10芯より12芯の方が抵抗値が低いので
電池が消耗しない。
(線の発熱程度も低い)

また、

(a)[電池]と[ランプ]の距離が相当長くなる場合
(b)[電池]と[ランプ]の間に[スイッチ]を設けるがスイッチを玄関
に設けて、[電池]と[ランプ]は居間に置くような場合も同様です。
(c)多くの[ランプ]を並列接続する場合
(d)消費電力の大きい[ランプ]や[モータ]を接続する場合

などは、12芯の方がよい。

ということでよいのでしょうか?

ということは、10芯を選択する電気的な利点は
(値段が安い、細い、軽いなどを除けば)
なんでしょうか?

電気的知識が貧弱なもので
すみません。

補足日時:2014/09/07 00:09
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10芯?



乾電池の工作なら+プラスの線と-マイナスの線しかありませんから

1芯か2芯しか使いませんよ。

使わない物を説明するんですか?

この回答への補足

皆様、ありがとうございます。


ELPa 工作用 コード
で検索すると
12芯のものがのっています。

参考になりますでしょうか?

補足日時:2014/09/06 19:18
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線材の事を子供に教えてあげることはわかるわからないは別として基本を教えましょう



単線:中心に1本の導線を通してあるもの・・・電気を伝えるためであって、流す電流によって太さが変わってくる・・・

撚り線:同じ電流を流す場合でも線が曲がったり捩れたりしても切れないように細い導線を何本かよりあわせて丈夫にしている仕組み

いろいろな使い道にあわせて何本か撚り合わせるが芯数が多いほど丈夫だったり太くなれば電流を多く伝えられる工作に使う線は丈夫でないといけないからより線を使うのです

芯線は丸い構造だけれど、電流をながせる目安として断面積をスクエアメーター(平方センチ)で表示しています使う目的にあわせ選ぶことが大切です・・

電流に足りない太さだと熱を発生して火事になったりします

*電流と導体断面の計算は中学生であれば理解できるでしょうが・・・どうでしょうか?
1.5V単一乾電池が流せる電流は、1アンペアであることも一つの参考でしょう・・
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回路図が無いので何とも言えませんが、


・電池の直列数に無関係に電池ボックスからスイッチ、ランプ、モーターへ2本
・電池単独の正常を示すランプへ2本 …必要なら
の合計4本で足りそうですね。
従って、10芯のリード線で足りそうですね。
なお、モーターへのリード線が熱くなるようなら、2本の2倍、4倍と増やします。
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乾電池で動かす工作の場合、そこまで神経質にならなくてもいいでしょう。


電線の芯を出しやすいように、やや太めの方がいいかも知れませんが、子供って案外器用ですから、そこまで気配りしてあげる必要があるのか。
 工作キットに入っているものを使い、不足してるものは、安さで選んだので上等でしょう。
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