🔌Lesson3:導体と絶縁体

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まさまさ
まさまさ

電気って“流れるもの”っていうけど、どこでも流れるわけじゃないんだよね?

サポちゃ
サポちゃ

そうです。流れる道を作るのが『導体』、逆に止めるのが『絶縁体』です。

まさまさ
まさまさ

なるほど!でも、どうしてそういう違いがあるの?

サポちゃ
サポちゃ

今日はその仕組みを、電気工事士の教科書をもとに、やさしく整理していきましょう。

導体と絶縁体とは?

電気が流れる物質を「導体」、流れにくい物質を「絶縁体」といいます。
これは、物質の中にある電子の動きやすさによって決まります。

  • 導体(どうたい):電子が自由に動ける。
     → 例:銅、アルミニウム、鉄などの金属。
  • 絶縁体(ぜつえんたい):電子がほとんど動けない。
     → 例:ゴム、ガラス、プラスチック、木など。

💡 ポイント
電気は電子の移動によって流れます。
電子が動けるかどうかで、「流れる」「流れない」が決まるんですね。

導体にも“流れやすさ”の違いがある?

導体といっても、全て同じように電気が流れるわけではありません。
実は、材質によって電気の通りやすさ=抵抗(レジスタンス)が違うのです。

たとえば教科書には、以下のような比較が載っています👇

材質抵抗率(Ω・mm²/m)特徴
約0.017とても電気が流れやすい。電線に多く使われる。
アルミニウム約0.028銅よりやや劣るが軽くて安い。送電線に使われる。
約0.098抵抗が大きい。発熱しやすい。
ニクロム約1.10抵抗が大きく、電熱線に利用される。

※抵抗率は温度によって変動します。

サポちゃ
サポちゃ

電気を通しすぎても困る場面もあるんだ。
例えば、ヒーターは“通りにくい金属”をわざと使っているんだよ。

まさまさ
まさまさ

なるほど、通りにくいから熱になるんだね!

抵抗の大きさは「長さ」と「太さ」でも変わる

電線の長さ太さも、電気の流れやすさに関係します。

  • 長い導線ほど、電子の通る道が長くなって抵抗が大きくなる
  • 細い導線ほど、電子が通れる道が狭くなって抵抗が大きくなる

この関係は次の式で表せます: R=ρ×l/S[Ω]「抵抗の法則」

ここで、

  • R:抵抗(Ω)
  • ρロー:抵抗率(材質ごとの値)
  • l:導線の長さ(m)
  • S:断面積(mm²)

💬 覚え方「細くて長い導線ほど電気が流れにくい!」

温度が上がると抵抗も上がる?

金属の導体では、温度が上がると電子の動きが乱れ、抵抗が大きくなります
逆に、温度が下がると電子の流れがスムーズになり、抵抗が小さくなります。

状況抵抗の変化
温度上昇↑ 抵抗が増える夏場の電線、発熱体など
温度低下↓ 抵抗が減る寒冷地の電気配線など
サポちゃ
サポちゃ

だから、冬と夏で電線の特性がちょっと変わることもあるんだよ。

まさまさ
まさまさ

これは工事士試験でも出そうなポイントだね!

🔢実際の測定と計算(例題)

教科書にある例題を簡単にまとめます。

例題
銅線の長さ20m、断面積2.0mm²のときの抵抗を求めなさい。
銅の抵抗率 ρ ロー= 0.017(Ω・mm²/mオーム・平方ミリメートル・パー・メートル

\(R=ρ×\frac{I}{S}[Ω]\)「抵抗の法則」

R=0.017×20÷2.0=0.17Ω
R = 0.17Ω

  • R:抵抗(Ω)
  • ρ:抵抗率(Ω・mm²/m)
  • l:導線の長さ(m)
  • S:断面積(mm²)

答え:0.17Ω

💡 ポイント導線が長くなると比例して抵抗も増える。

📌導体と絶縁体の学び直しポイント

ポイント内容
導体電気を通す(金属など)
絶縁体電気を通さない(ゴム・プラなど)
抵抗率材質によって決まる「流れにくさ」
長さと太さ長い=抵抗大、太い=抵抗小
温度上がると抵抗も増える(特に金属)
まさまさ
まさまさ

電気の通りやすさって、材質・長さ・太さ・温度の4つで決まるんだね!

サポちゃ
サポちゃ

その通り!この基礎を押さえておくと、配線設計や工事士試験にも役立つよ。

📝まとめ

電気の「流れる」「流れない」は、単純そうでとても奥が深い世界です。
身近な金属やプラスチックの違いを理解することが、電気の基礎理解への第一歩です。

まさまさ
まさまさ

電気の通り道を意識すると、身の回りの“当たり前”がちょっと違って見えてくるね。

サポちゃ
サポちゃ

そうですね。次は第2章『電流の磁気作用』に進みますよ。
フレミングの法則は覚えていますか?

まさまさ
まさまさ

名前だけは、なんとなく憶えてるけど、、、ところで!Lesson3の後半に接地抵抗っての書いてあったような気がしたけど、今回、全然触れてないけど大丈夫?

サポちゃ
サポちゃ

📘 今回(Lesson3)内に出てくる「接地抵抗(せっちていこう)」の話題は、
わずかに「抵抗」という流れの中で軽く触れられているだけで、本格的な“接地抵抗の測定”や“接地工事”の内容ではありません。

🔍今回の「接地抵抗」の扱い

「導体・絶縁体」「抵抗率」「温度と抵抗」などの解説のあとに、
欄外や表中で「接地抵抗(大地の抵抗)」という言葉がチラッと出ていましたね。

ただしその部分はあくまで:

「大地にも抵抗があり、それを接地抵抗という」というレベルの用語紹介程度です。

つまり、Lesson3の本題は「電気を通す・通さない」の基本であって、
「接地抵抗の測定値や規定(Ωの基準値)」までは踏み込んでいません。

⚡第2種電気工事士試験との関係

ここがポイントです👇

分野試験での扱い学び直しの優先度
導体・絶縁体・抵抗率筆記で必須(基礎)★★★★★(最優先)
接地抵抗の概念ほんの基礎知識(抵抗の一種として)★★☆☆☆
接地工事・接地抵抗の規定(D種・C種など)実務・法規の範囲(別単元)★★★★★(後半で必須)

つまり、

  • 今のLesson3段階では、まだ「触り」だけでOK。
  • 本格的にやるのは、後半です。

🤖とはいえ、今のうちに“軽く”理解しておくと役立つ!

今の段階で押さえておくべきことは、この3点だけで十分です👇

  1. 接地(アース)とは、電気を安全に逃がすために大地とつなぐこと
  2. 大地にも電気抵抗がある。それが接地抵抗
  3. 抵抗が小さいほど、電気を逃がしやすく「安全」。

🧩 例:落雷や漏電が起きたとき、電気が建物にとどまらず地面に流れるようにするための仕組み。

🧭まとめ:今は基礎理解だけで十分!

項目学び直し必要度コメント
導体・絶縁体必須電気の通り道を理解する基本
抵抗・抵抗率必須工事士試験の計算問題で頻出
接地抵抗今は軽くでOK後の「接地工事」で本格学習
まさまさ
まさまさ

じゃあ、接地抵抗は“抵抗の仲間”だけど、今は触りだけでいい感じ?

サポちゃ
サポちゃ

そう!“大地にも抵抗がある”ってイメージを持っておけば、次に進むときスムーズだよ。

まさまさ
まさまさ

わかった!じゃあ今は抵抗の基本をマスターする方に集中するね。

📒今回学んだこと

  • 導体と絶縁体の違い
  • 抵抗率の意味と計算式
  • 電線の長さや太さが抵抗に与える影響
  • 温度と抵抗の関係がイメージ

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