異方性

質問

はじめまして。
早速ですがわからないことがあるので答えていただければありがたいです。

CFRPの面積抵抗率βは繊維の配向角θの関数で以下のように表されます。
1/β＝(cosθ)^2/βI＋(sinθ)^2/βII
βI…配向角０°方向の面積抵抗率
βII…配向角90°方向の面積抵抗率
ですが実際に四端子法による電気抵抗の測定を行うとこの式で算出される理論値は実験値と大きくずれてしまいます(特にθ＝45°方向で)が理由があるのでしょうか？
繊維の配向している向きに電流が流れやすいので、そのことに関係していると思うのですが・・・。

回答No.1

mydummy · ベストアンサー

誰も答えていない質問救済計画。というわけで素人的観点よりの回答。

「繊維の配向している向きに電流が流れやすい」ってのはすでにあなたの示した方程式に組み込み済み。要するに繊維によって抵抗が下がっていると考えられるので、配向方向のβI項と、それに直交する方向のβII項を見てみて、その2項は互いに独立しているので何も考えずに足すことができる、と。

問題は、その方程式は、βI項とβII項の直交性を前提にしていると言うこと。言い換えると、任意の二点間の抵抗βは、βI成分とβII成分に完全に分けられると仮定していると。

で、あなたが使ったCFRP試料は、そのような直交性がない。θ＝45°方向でもっとも誤差が大きくなるのがその証拠。
つまりそのCFRP試料はその方程式に従わず、たとえば斜め方向に妙に通電しやすかったりする。CFRPのことはよく知らないけれど、繊維が撚ってあったりすると確実に直交性は崩れるでしょうね。その場合θが45・-135度軸の面積低効率と、-45・135度軸の面積低効率が違う値になると思うけど。

そういう結果が出たらぜひお礼で報告してくだされば。

お礼

回答ありがとうございました。
測定は0～90°方向しか行っていないので135°方向はわからないんです。
βI項とβII項の直交性には気づきませんでした。
確かにそうですね。
斜め方向に通電しやすければ表面に電流が流れていき、誤差は生じると考えられますね。
どうもでしたｍ(＿ ＿)ｍ