方法、手法

オームの法則とジュールの法則

オームの法則とジュールの法則

ヒーターに電流が流れると発熱します。これは、ヒーターが電気を通しにくくする働きを持ち合わせているから。この働きを「抵抗」といい、「オーム(Ω)」で表します。

オームの法則

この抵抗の大きさと、電流と電圧の関係を表したものが「オームの法則」。
抵抗に電流が流れると熱が発生します。

この時の流れる電流の大きさと、発生する熱の量の関係を表したものが「ジュールの法則」。

トラブルを未然に対策

オームの法則から、ジュール熱を計算し、日常に発生するトラブルをこれらの法則で未然に対策してみましょう。
世の中で起きている火事の原因には、電気が原因の火災もあります。
電気ストーブに洗濯物が落ちた火災はわかりやすいですが、今回の記事は一見わかりにくく、そして一番怖いパターン。
ご自宅の火事をオームの法則とジュールの法則から未然に防ぐケースを紹介します。

電気火災には前兆があります。
例えば、延長コード表面のビニールが溶けていたり、茶色く焦げたりしていたりなっていないでしょうか。
この延長コードを例に話を進めます。

使用機器:ガレージに設定している明るい照明
消費電力:1000W
この照明を延長コード経由で使用していた。
延長コードの定格表示:5A、125V

1. 電流値の確認

延長コード表面が溶けたということは、この電線に許容以上の大きな電流が流れて、電線が発熱したことが原因と考えられます。
では、延長コードにはどれだけの電流が流れていたのでしょうか?
機器には消費電力が明記されていても電流値が明記されていないものが多いです。

消費電力(P):1000W
電圧(V):100 V電流(I)=消費電力(P)÷電圧(V)=1000W÷100V=10A

延長コードの定格は、5A、125Vですので、定格の2倍の電流が流れていることがわかりました。
この時点で、延長コードを15A(1500W)の定格品に交換すればいいとの結論がだせます。

さらに状況を詳しく見ると、延長コードは束ねられており、発熱した熱の逃げ場もなくなり、どんどん加熱が進んだことにより表面のビニールが溶けたと考えられます。
やっぱり、コードを束ねるのは危険だったんです。

2. 延長コードに発生した熱量を求める。

まず、オームの法則で照明の抵抗を求めます。

抵抗(R)=電圧(V)÷電流(I)=100V÷10A=10Ω

※実際には延長コードも抵抗ですが、0.3Ωと小さいですので今回は無視します。
次にジュールの法則で延長コードに発生する熱量を求めます。

ジュール熱(H)=電流(I)2乗 x 抵抗(R)=100Ax0.3Ω=30ジュール

一秒あたり30ジュールの熱が発生していることがわかります。
延長コードが許容するジュール熱はいくらまでなのでしょう

許容電流値:5A25Ax0.3Ω=7.5ジュール

となりますので、10Aの電流が流れている場合は4倍のジュール熱が加わっている計算になりました。
また、抵抗の大きさは、温度が高くなるにつれて大きくなるので電線が熱くなった時の発熱量は実際の計算よりも高くなっていたと考えられます。

いかがでしたでしょうか?
実際に起きると思われるケースから、これらの法則がどのように活用できるかを考えました。
今一度、家のコード類を確認していただき、火事と言う悲惨な事故の無いようにしてください。


follow us in feedly

ブログ記事を応援してくれる方はポチッっと下のボタンを押してね

そして、この記事をツイッター投稿してくれるなら下のボタンを押してね

家庭用コンセントは感電する前のページ

ブレーカが落ちる原因次のページ

関連記事

  1. 方法、手法

    サイトマップを作成する方法 (PS Auto Sitemap)

    サイトマップの設置をしようと検索して、真っ先に登場するのが「Googl…

  2. 方法、手法

    日本語入力のままで英語(アルファベット)を入力する方法

    日本語の文章の中にアルファベットを入力する場面が度々あります。もしかし…

  3. 方法、手法

    数字当てゲームの説明書

    「数字当てゲーム」をやりだすと、脳内に麻薬でも分泌されているかのように…

  4. 方法、手法

    しゃっくりを止める方法

    4.飲み物を口に含んだ状態で10秒カウント5.カウント終了後、吸いとっ…

  5. 方法、手法

    分厚い書類の束をホッチキスでとめる方法

    ホッチキスで、この分厚い書類の束をとめようとすると・・・うまく通らず針…

  6. 方法、手法

    パソコンにWindowsムービーメーカーがないときの対処法

    2017年の初めに、Windowsムービーメーカーのサポートが終了しま…




役に立つ記事

気になる記事

笑える記事

follow us in feedly
  1. 考え方

    下品な販売員がウォシュレットをセールスするとどうなるのか?
  2. 方法、手法

    ゴキブリによる住居不法侵入事件 第2回
  3. 方法、手法

    【料理は科学】ペペロンチーノの作り方
  4. 方法、手法

    冬のパソコン操作で手元を温めたいときはこれ
  5. 考え方

    「この買い物は得した!」あなたの脳は錯覚している!
PAGE TOP
%d人のブロガーが「いいね」をつけました。