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解決済みの質問

抵抗値の変動について教えてください。

抵抗値は、その材質の比抵抗,長さに比例し断面積に反比例します。 そこで次のような場合 抵抗値はどのように変動するのでしょうか。

 1.ニッケルのワイヤーに金メッキを施し抵抗値を測定するとその抵抗値は、金メッキを施す前よりも小さくなるのでしょうか。 いろいろな意見があり事実を知りたいです。 理屈からいくと 断面積が大きくなるので小さくなると考えます。 その変化量は 金メッキの分だけ小さくなるのでしょうか。

 あるいは、電気は流れやすいところを流れるので金メッキの表面だけが抵抗値に関与することになり、ニッケルの部分は関与しなくなるとの説もあります。

 どちらの意見が正しいでしょうか。
 初歩的な質問で申し訳ございません。
 おわかりの方 教えてください。

投稿日時 - 2003-09-23 15:16:19

QNo.662221

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質問者が選んだベストアンサー

> 金メッキ厚みがニッケル線に対して薄いのでほぼAuメッキ前の抵抗値と同じ…

計算してみましょう。
【Ni】 直径1mm→断面積0.000000785m2、抵抗率ρ=0.000000069Ωm、長さを1mとすれば、抵抗は0.0879Ω
【Au】1mmの周に0.005mm→断面積0.0000000157m2、抵抗率ρ=0.000000024Ωm、長さを同じく1mとすれば、抵抗は1.53Ω
【合成抵抗】0.0830Ω
【メッキ前との比較】0.0830÷0.0879=0.944

0.944という数字を、1.000と見なしてよいかどうかは、どのような環境での使用するかによると思います。
なお、ウン十年前にならった知識ですので、上の計算は間違っているかも知れません。検算してみてください。

> 見かけ上断面積が小さくなったとすれば 自ずと抵抗値はupする…

そのとおりです。

投稿日時 - 2003-09-23 21:31:30

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回答(2)

ANo.1

金メッキのニッケル線とは、どのような場面で使われるのでしょうか。また、どのくらいの太さを念頭に置いておられるでしょうか。いずれにしても、流す電流が、直流か、交流かで答えが違うと思います。

(1) 直流の場合。メッキ層の厚みが、ニッケル線の直径に対し無視できない場合は、抵抗値の異なる2種の金属の並列接続となり、メッキ前より抵抗値は減ります。
太いワイヤーですと、ニッケルの断面積に対し、金メッキ層の断面積は微々たるものですから、抵抗値に大きな影響はありません。

(2) 交流の場合。太い電線に交流を流すと、「表皮効果」により、電流密度は周囲ほど高くなり、中心部はあまり流れません。直径20mm、周波数50Hzで、2.5%ほど抵抗値が増すといわれています。したがって、直流の場合より、金メッキ層により多く流れるということができます。

> 電気は流れやすいところを流れるので金メッキの表面だけが抵抗値に関与することになり、ニッケルの部分は関与しなくなる…

メッキという薄い層、つまり小さな断面積の部分に、すべての電流が集まり、ニッケルの部分は関与しなくなる、などということはありません。

投稿日時 - 2003-09-23 17:26:03

補足

ご助言ありがとうございます。

ニッケル線は外径1mmほどです。
金メッキはその周りに5ミクロンほどあります。

確認したいことは、この金メッキを施したことにより
抵抗値がどう変動するかを知りたいです。

ご助言いただいた内容から考えられることは、金メッキ厚みがニッケル線に対して薄いのでほぼAuメッキ前の抵抗値と同じであるとの理解でよろしいですか。

このとき、中のNi線が腐食等でなくなり見かけ上断面積が小さくなったとすれば 自ずと抵抗値はupすると理解すればよろしいでしょうか。 ご見解 よろしくお願いします。

投稿日時 - 2003-09-23 17:38:33

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