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zoom RSS 【訂正有、末尾参照のこと】電気抵抗がいちばん大きな金属はニクロムなの?

<<   作成日時 : 2012/10/26 12:55   >>

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★科学★
問題:電気抵抗がいちばん小さな金属は銀だそうです。1.59×10^-8Ωmといわれます*1。銅はその次ぐらいに電気抵抗が小さいらしい。1.68×10^-8Ωmだそうです。金が続きます。2.21×1010^-8Ωmとのこと。金銀銅メダルの中では、金メダルはいちばん抵抗が大きいようですね。
■よくオーディオ・ビィジュアル関係の結線・接続口などの接触面には金が使われます。パソコンでもメモリやボードの接触面には金が使われていますね。電気抵抗の小ささ、原料の安さでいえば、銀や銅が選ばれてもよさそうなものです。でも金です。電気の抵抗よりも、サビとかカビに対する抵抗のほうが重視されるのかな。
■ちなみに、Ωmはオーム・メートルと読みます。電気抵抗率の単位だそうです。1オームメートルは、「長さ1メートル、断面積1平方メートルの導体の電気抵抗が1オームであるときの導体の電気抵抗率」と定義できるそうです。
■では、平成24年(2012年)現在で、いちばん電気抵抗が大きな金属はなんでしょうか? 次の中から選んでください。中には合金も含まれています。
[い]タングステン
[ろ]リチウム
[は]水銀
[に]ニクロム
[ほ]コンスタンタン
(答えはずっと下↓ スクロールして下さい)

























★科学★
正解:[ほ] コンスタンタン
説明:なんだか妙な名前の金属です。「タンタンの冒険」とかいう泰西漫画がありました。ベルギー産だそうです。コンスタンタンも欧州産のアニメとか映画などの主人公のような名前です。でも実際に存在する合金の名前らしい。
■コンスタンタンは、銅とニッケルの合金だそうです。一般には銅55%ニッケル45%ぐらいの組成らしい。ニッケルを50%ぐらいにしたとき、電気抵抗値は最大になるとのこと*2。5×10^-5Ωmほどになるようです。いちばん電気を通しやすい銀と比べると、3000倍ほどの差があるようです。
■他の選択肢の電気抵抗は次のような値らしい。
---タングステン 5.29×10^-8Ωm
---リチウム 9.26×10^-8Ωm
---水銀 9.62×10^-7Ωm
---ニクロム 1.50×10^-6Ωm(※Wikipediaのニクロムの項では1.1×10^(-6)迄の数値)
■ちなみに鉄は1.00×10^-7Ωmだそうです。金属の中では真ん中ぐらいを占めているらしい。炭素は金属ではありませんが、1.64×10^-5Ωmだそうです。コンスタンタンよりも少し電気は通りやすいようです。電気を通すと発熱するニクロム線は、鉄の15倍近い抵抗があるようです。でもコンスタンタンには勝てません。
■ちなみに海水は2.0×10^-1Ωmぐらいらしい。水道水は4.0〜15.0×10^3Ωmだそうです。純水は1.82〜1.83×10^7Ωmとのこと。この値は理論上で存在する純水の場合の値だそうです。市販の蒸留水ですと、約0.1〜1×10^6Ωmらしい。水の場合は、別の物質が溶け込むと100万倍以上も電気抵抗が異なってくるようですね。
■いまのところ、電気抵抗がいちばん大きいのは「水晶(融解)」だそうです。7.5×10^17Ωmほどあるらしい。水晶は石英の無色透明なものであり、石英は二酸化珪素(ケイ素)の結晶なんだそうです。この物質は高温で融解させることができるとのこと。不純物を取り除いた二酸化ケイ素を再結晶させると、いちばん電気抵抗の大きな物質が生まれるのかな。
■ちなみに珪素の化合物は半導体に使われます。状況に応じて電気を通したり、遮断したりすることができるようです。珪素を多く含む樹脂は、昔は人造オッパイにも使われました。英語では珪素はシリコン、シリコンを多く含む樹脂はシリコーンと音引き付きで呼ばれるようです*4*5。
◆参考*1:HP「電気抵抗率の比較 - Wikipedia」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E6%B0%97%E6%8A%B5%E6%8A%97%E7%8E%87%E3%81%AE%E6%AF%94%E8%BC%83
◇*2HP「コンスタンタン - Wikipedia」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%B3%E3%82%BF%E3%83%B3
◇*3HP「電気を通さない水「純水」」
http://www005.upp.so-net.ne.jp/wanatra/4purew.htm
◇*4HP「ケイ素 - Wikipedia」(silicon)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B1%E3%82%A4%E7%B4%A0
◇*5HP「シリコーン - Wikipedia」(silicone)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%82%B3%E3%83%BC%E3%83%B3

※訂正とお詫び
Wikipediaの「電気抵抗率の比較」の項目をみて、このクイズを思いついたのですが、残念ながら、Wikipediaの記述には誤りがあり、弊クイズもそのままその誤りを伝えてしまったようです。お詫びして訂正いたします。
m(_ _)m
コンスタンタンという合金の電気抵抗率は、Wikipediaにあった4.9×10^(-5)ではないらしい。その100分の1ほどの約0.5×10^(-6)…5×10^(-7)のようです。となると、コンスタンタンは電気抵抗の大きな金属とは呼べなくなるようです。
(コンスタンタンの電気抵抗率は0.5×10^(-6)(Ωm)であるとしているHP)
http://ja.wikipedia.org/wiki/コンスタンタン(0.50×10^(−6) Ω・m)
http://www.hakko.co.jp/qa/qakit/html/h01100.htm (49μΩ・cm … 0.49μΩ・m)
http://www.toishi.info/sozai/ni/constantan.html (500nΩ・m … 0.50μΩ・m)
http://www.twire.co.jp/Alloy.html (0.49μΩ・m)
本来、Wikipediaのコンスタンタンの項目に目を通したときに、おやっと思うべきでした。そこが素人の悲しさ、見逃してしまったのは、申し訳なく、かつ残念なことではあります。

ご指摘をいただきましたEK様には心より感謝いたします。
コンスタンタンの電気抵抗率を記したHPの一覧もEK様よりご提供いただきました。

なお、電気抵抗率が大きな金属は、ニクロムとかカンタルとか呼ばれる合金があるようです。
昔の電熱器はニクロムが主流だったのですが、現在ではカンタルにとってかわられた由。
カンタルはニクロムの5割増しぐらいの電気抵抗率だとWikipediaのニクロムの項にはありました。
これが一番かどうかはわかりませんが、少なくともコンスタンタンの3倍ぐらいは電気抵抗率が高いようです。

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コメント(7件)

内 容 ニックネーム/日時
コンスタンタン・・・・面白い名前ですね。
町人さんが作った名前かと思いましたよ。
元素名などは自分の名前を付けることが多いから、合金を作ったときタンタンからつけたかも・・・
作った人が、タンタンのフアンかもしれませんね。
ねこのひげ
2012/10/27 05:15
コメントをありがとうございます。

 妙な名前ですが、金属の専門家たちもこの名称を使っているようですね。
(^^;)
 コンスタンという名称もあって、こちらは精神科の医師たちが処方する精神安定剤とのこと。
 コンスという名称は、エジプトの神話に登場する神様だそうです。月の神様であり、三日月と満月を組み合わせたものが頭飾りに使われているとのこと。
 日本の神話でいえば天照大神の妹分にあたる月読神(つきよみのかみ)なんでしょうかね。
(^^;)
ねこのひげ様<素町人
2012/10/27 08:19
抵抗値の小さい金属で この先端で発熱を
させたいのです。100Vで2-3Aを流して400度ぐらいに
してON-OF を繰り返し使いたいのです.
良いお知恵がありましたら教えて下さい。
調べています。
2013/02/07 12:25
抵抗値が大きい金属です。間違いました。
調べています。
2013/02/07 12:30
コメントをありがとうございます。

 残念ながら専門家ではありません。ご質問にはお答えできません。
 OKWaveなどで聞いてみたらいかがでしょうか。ひょっとしたら、答が返ってくるかもしれません。
m(_ _)m
調べています。様<素町人
2013/02/07 16:33
メモリーなどのコネクタ部分の材質は銅ですよ。
そこに柔らかくて錆びない金をメッキしてます。
接触抵抗を下げたり、接触不良を避ける工夫ですね。
 
2015/12/29 09:47
コメントをありがとうございます。
(^^;)
名無しの権兵衛様
2015/12/29 10:40

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