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ニクロム線の抵抗・線径・発熱量について

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質問者：coffeejiji
質問日時：2016/07/02 13:51
回答数：3件

100Ｖで600Ｗのニクロム線があります。線径は約0.６ｍｍです。この抵抗は約16.5Ωです。
---------------------------------------------------------------------------------------------
このニクロム線を直列に２本繋ぐと300Wで約33Ωだと思います。（以下全て100Ｖの設定）
しかし、ニクロム線は赤くならないと思いますが、発熱量は600Ｗの半分と考えていいでしょうか？
.....とすれば、仮に600Ｗのニクロム線を半分に切って300Ｗとすれば、発熱量は600Ｗの２倍になって赤くなり断線すると思いますが、この考え方でいいでしょうか？
----------------------------------------------------------------------------------------------
しかし、
新しくニクロム線を巻きたいと思ってＷ数・線径・長さの計算式は色々とありますが、その計算では赤くなり過ぎて断線したり、赤くならいで発熱量が得られ無かったりしております。
ちなみに極短ですが添付画像のような計算（約570Ｗ）で実際に実験しましたが、瞬時に断線しました。当たり前ですね。
--------------------------------------------------------------------------------------------------
ニクロム線径と抵抗値の表はありますが、計算通りにはいかないようですので、新しく巻く時の計算式があればお教え下さい。
例えば、
200Wで　コイル長さ（密着巻）20㎝、コイル径（芯）３ｍｍの場合、ニクロム線の径は？

お陰様で色々と実験しています。
お尋ねします。
「0.2ｍｍでは2.6Aまでしか流せない」
この太さと許容電流の関係は計算でしょうか？
よろしくお願いします。

No.2の回答に寄せられた補足コメントです。補足日時：2016/07/03 19:17
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回答 (3件)

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No.3ベストアンサー

回答者： xs200
回答日時：2016/07/03 19:57

No.2に示したURLの「ニッケルクロム電熱線」の「NCHW1」をご覧になってください。

線径に関係なく最高使用温度は1100度になっています。つぎに「温度特性チャート」の「電熱線・温度電流特性」をご覧になってください。線径0.2mmを見ると1100度で2.6Aになっています。これは直線上の電熱線を空気中に水平に張った場合の数値であることに注意してください。コイルにする場合には安全度を十分に見込んでください。

参考に示したニクロム線を使うわけではないので、ご使用のニクロム線の仕様を取り寄せてください。

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この回答へのお礼

よーくわかりました。
今、丁度実験しておりました。
２００Ｗで巻の長さ（密着）を３０㎝位欲しいので線径を変えながらやっております。
計算で出る長さを測るのが大変ですが、長さに関係なく０．５ｍｍで約３０㎝迄巻いて大体２００Ｗになりました。
いろいろと有り難うございました。

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お礼日時：2016/07/03 20:36

No.2

回答者： xs200
回答日時：2016/07/02 23:43

計算と表でできます。

0.2mmの線径で抵抗値が17.6Ωなら100*100/17.6=568Wになります。電流値は5.68Aです。0.2ｍｍでは2.6Aまでしか流せないので切れます。
200Wにしたいなら100*100/200=50Ωにします。0.2mmを使うなら34.4Ω/mですから50/34.4=1.45m必要です。抵抗値のばらつきはかなり大きく最大2.6Aに2Aでは余裕がないのでもっと太い線径を使うことになりますが、その分、長さが必要となります。

抵抗値は温度が上がると高くなります。これもデータがあります。使用するニクロム線の仕様をご覧になってください。

http://main.tokyo-resistance-wire.com/catalog.html

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この回答へのお礼

ありがとうございました。
さっそく実験しようと思いますが、手配したニクロム線は中国からの発送のようでニクロム線の種類が不明です。
Am○○○○やヨド○○○○○などから購入していますが、どちらも中国からの発送とは明記しておりません。

実際に手元に来てから実測して表に当てはまるものを探してみます。
現在手元にはカンタル線の0.7がありますので表から計算して実験します。

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お礼日時：2016/07/03 07:01

No.1

回答者： GooUserラック
回答日時：2016/07/02 14:22

残念ながら簡単な計算式にはなりませんね。

電流により温度が変わって抵抗値も変化してしまいますので、放熱によるシュミレーションが必要になります。スーパーコンピュータでもあればシュミレーション出来ますが、一般的には実験的に試していくしかないと思います。

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この回答へのお礼

ありがとうございました。
実際に使用中の６００Ｗの電気炉の電流値は電源ＯＮ直後から徐々に減ってきます。
大体の見当をつけて実験しながら巻いてみます。

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お礼日時：2016/07/02 14:31

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I=1.5V/0.000000016Ω=89285714.29A
...続きを読む

Aベストアンサー

　＃３です。
　補足を拝見しました。

＞もうちょっと子供向けの補足お願いします！

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＞あの、この答えだとステンレス線が一番発熱量が大きい事になってますが、つまりステンレスが一番熱くなるって事ですか？

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＞W＝E^2 R/(r+R)^2
＞↑これって何の公式ですか？

　オームの法則から導いた式です。公式ではありません。
　オームの法則を使うと、電流をIとおけば次のようになります。
　　E＝Ir+IR　　　∴I＝E/(r+R)
　次に、消費電力は＃４さんが示されたように次の関係があります。
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　この式に、先ほどのIについての式を代入すると、
　　W＝E^2 R/(r+R)^2
の式が得られます。
　ちなみに、この式からは消費電力はR＝rのとき最大値W＝E^2/4rをとることが分かります。

＞あと電線の抵抗値ってどういう公式使ったんですか？
＞その公式使えば他の金属の電線の抵抗値も求められますか？

　電線の抵抗値Rは、材質の体積抵抗率をρ、長さをL、断面積をSとすると次のようになります。
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http://homepage2.nifty.com/eman/statistic/stefan.html

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私が最近買った例で言えば、

ダイソー
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105円

また、
>（通販でもOK）
であれば
http://www.google.co.jp/
ニクロム線　価格
のキーワードで検索すれば、
http://indoor-airplane-world.com/?pid=3198994
他、多数ありますよ

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ホームセンターや100円ショップなどで容易入手できる
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鉄針金などと比べて抵抗値の高い線材ですから、用途によっては代用可能な場合もあります。

参考URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8B%E3%82%AF%E3%83%AD%E3%83%A0