メタルハウジングのセメント抵抗を長持ちさせるには？

質問

画像のようなセメント抵抗を12V車で使っています。
稼働させる機器Aは12Vで詳しい事はわかりません。

プラス１２V------抵抗R-----A-------マイナス

で、例えば１００Wで0,５オームのものがありますが耐久性がないです。

同じ材質で１００Wで1オームの抵抗を使ったら、機器Aの電圧は下がりますよね？その場合、耐久性は向上しますか？

また１００Wを0.25を2個使うと、長持ちしますか？

回答No.3

kantaro1985 · ベストアンサー

＞今、計算したところ、定格の４倍の電流が流れていて、発熱が激しいのだと思います。ご回答、ありがとうございました。

どういう計算で、定格の４倍と判断されたのでしょうか？
12V電源で、0.5Ω 100Wだったら、12V直結でも4倍の電流は流せないと思うのですが。

12V電源直結で、Aの負荷無し（0Ω）だったとしても
12V÷0.5Ωで、24Aです。
電力は、24A×12V＝288Wで4倍にはなりません。

もし電流が定格の4倍だとすると、電力はI^2×Rなので
電力は定格の16倍になってしまいます。
本当に定格の16倍の電力が加われば、耐久性が低いというようなレベルではなく、電源が加わった瞬間に、一瞬で焼き切れてしまうと思います。
何か計算を間違っていないでしょうか？

あるいは、このセメント抵抗には、電力定格とは別に電流定格が設定されているのでしょうか？

この手のセメント抵抗は、200～300℃程度には耐えるはずですが、それ以上の温度になっていたでしょうか？

お礼

ありがとうございます！！
100W÷12V≒8.3A　ですので8.3Aが定格だと仮定します。

もし直列2個0.25R+0.25Rを使えば、各々が分圧されて、6V÷0.25R=24A これだと定格の３倍かと思います。
耐久性を持たせるにはこのように直列が良いのでしょうか。
12v-並列0.25R/0.25R-A-
上記のように並列に配置した場合、抵抗には一律12Vかかり、それぞれの抵抗には48Aが流れてしまうのでしょうか？

もし正しいなら、直列の方が良いと思いました。

回答No.5

kantaro1985

本当に電流が定格オーバーで切れているのか、もう一度調べ直した方が良いように思います。

このような抵抗では、例えば定格100Wの物を95Wで使用していたとしても、200℃近い温度になります。

それが定格オーバーで切れたとなると、300℃以上ぐらいにならないと、なかなか切れません。
どのような場所に取り付けられていたか分かりませんが、それだけの温度になったとするなら周囲の何かが、焦げたり、変色したり、溶けたりと、何らかの痕跡が残っていそうに思うのですが如何でしょうか？

逆に、そのような痕跡か残っていないのであれば、過電流とは別の原因で切れた可能性が高まります。

別の原因で切れていたら。直列に接続して耐久性をあげるというのは、何も効果が無い可能性があります。

まずは真の原因を突き止めたほうが良いのではないでしょうか？
余計なお世話かもしれませんが。

お礼

遅くなり申し訳ございません。
直列2個だと24A、並列だと48A、
直列に２個に分けるのが負担を下げると認識しました。

今回はそれで良いのだ、と判断します。ありがとうございました！

回答No.4

kantaro1985

>100W÷12V≒8.3A　ですので8.3Aが定格だと仮定します。

この仮定が既に間違っています。

これだと12Vで8.3A流れるということは、抵抗値は12V÷8.3A≒1.45Ωになってしまいます。

定格電流を算出するには、定格電力と抵抗値から逆算しなくてはいけません。

電力は電流×電圧であり、電圧が電流×抵抗値なので
電流×電流×抵抗値＝電流の２乗×抵抗値が電力です。

定格電力100W、抵抗値0.5Ωとすると、（50W、0.25Wの抵抗を2個直列でも同じ）定格電流値は、
　　ルートです　→√(100÷0.5)＝14.14Aになります。

更に計算が間違っているのは、抵抗とAが直列に接続されているのに、Aに加わる電圧は無視して、12V全てが抵抗に加わるかのような計算になっています。
抵抗にかかる電圧は、12V－(Aに加わる電圧)です。
計算を簡略化するため、定格電流値14Aとして、定格いっぱいまで流れるとするなら、12V÷14A≒0.86Ω
セメント抵抗は0.5Ωなので、Aが0.36Ω相当以上あれば、14A以内に収まるはずです。
Aが抵抗負荷なのか何か分かりませんが、そんなに小さい抵抗値ですか？

まあ、仮にAが0Ωだとしても、24Aです。
定格14.14Aに対しては1.7倍です。
どうやっても4倍の電流は流れませんよ。

機器Aが何なのかわからないので、非常にアドバイスしにくいのですが、12Vで動作させる機器なんですよね？
それが、0.36Ω相当以下ということは、セメント抵抗を入れていなければ、機器Aの電流は12V÷0.36Ω≒33A、電力は12V×33A≒400W
およそ400W以上の電力の機器ということで合ってますか？

＞12v-並列0.25R/0.25R-A-
＞上記のように並列に配置した場合、抵抗には一律12Vかかり、それぞ＞れの抵抗には48Aが流れてしまうのでしょうか？

Aの機器が0Ωなら、そうなりますね。
そんなはずはないと思いますが。
0Ωだと、Aの機器の消費電力もゼロで、何の仕事もできないことになりますが、そうなんでしょうか？

どうも、質問の前提条件が、何か間違っているような気がしてなりません。
機器Aの詳しいことは分からないということですが、何もわからなくて、抵抗を直列に入れて機器Aが思った通りの動作するのでしょうか？
機器Aについて、本当は分かっているけど何らかの事情で公開できないということですか？

抵抗を直列にするとか並列にするとか以前に、機器Aがどういう振る舞いをしているのかを、ある程度はわからないといけないです。
そうでないと、抵抗をどうするのが正解か、答えは出ないと思う。

お礼

参考になりました＾＾

回答No.2

kantaro1985

車載に対応していない部品を、車載に使う場合、最もシビアコンディションになると考えられるのは、使用周囲温度と振動です。

お礼

焼き切れている事例があり、今回は振動は除外しています。ありがとうございます。

回答No.1

kantaro1985

耐久性がない理由って、本当に電気的な要因と確定しているのでしょうか？

振動による断線など、機械要因の可能性は無いのでしょうか？

お礼

今、計算したところ、定格の４倍の電流が流れていて、発熱が激しいのだと思います。ご回答、ありがとうございました。