電線の電気抵抗測定

質問

直流電圧降下法で電線（より線）の電気抵抗を求めるために，直流電流を流して，電圧（mV）を測定しようとするのですが，電線に当てるプローブの場所やあて方で電圧値が変わってしまいうまく測定できません。良い方法を教えてください。

回答No.3

kenojisan · ベストアンサー

一般的に電線の抵抗は低いので、測定時の接触抵抗などの誤差原因が大きな影響を及ぼし、なかなか正確な測定は難しいものです。
まず、#1さんが紹介された４端子法は必須ですね。テスターの抵抗測定モードなどにも４端子モードが付いているものが有りますが、精度の良い測定を希望するなら、電圧計としてのみ使うことをお勧めします。
また、このときテスター棒を当てるだけでは接触が不安定なので、ネジで締め付けるなどの安定した接触を工夫してください。
４端子法の接続は、例えば１mの電線の抵抗を測るとすれば、電線を１mより少し長目に用意して、両端に電流を流す接続をします。そして、その内側ちょうど１mの長さの間隔のところに電圧測定の接続をすれば良いでしょう。
電流源には、#1さんの説明のように、ちゃんとした定電流直流電源が望ましいのですが、電池などの適当な直流電源を使う替わりに、ちゃんとした電流計で電流測定するか、あるいは測定物に直列にあらかじめ抵抗値を調べておいた抵抗を入れて、その抵抗の両端電圧を電圧計で測って調べてある抵抗値で割ることで電流計替わりにもなります。
さらに、測定精度を高める工夫として、同じ測定を電流の流す向きを変えて行い、測定した+/-の電圧を引き算してから２で割って、それを電流値（I)で割って抵抗を求めてください。（例えばV1と-V2となったとすると、(V1-(-V2))/2I）この操作で、測定配線の異種金属接触部分に生じる起電力の影響を消すことが出来ます。
４端子法を使うことで測定時の接触抵抗による誤差を無くし、逆電流測定を行うことで起電力の誤差を無くす。さらに、#2さんお勧めの長さによる抵抗変化まで行えば、かなり精度の良い測定になると思いますよ。

お礼

ご回答ありがとうございます。
いろいろな工夫があることが分かり，大変ためになりました。

回答No.2

mac_res

より線であるために4端子法で測ってもプローブの当て方で値がばらついてしまうのですね。
圧着端子を圧着した、できる限り長さの異なるサンプルを複数作って、それぞれ4端子法で抵抗を測定し、その差から単位長さ当たりのより線の抵抗値を求めたらよいと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。
試してみたいと思います。

回答No.1

walkingdic

四端子法で計測すればよいと思います。

といってもご質問している位ですからご存じないと思われますので簡単に解説すると、

定電流源（または電流計で精密測定してもよい）を被測定物に接続して一定電流を流します。
すると被測定物の両端には電位差が現れます。

そこで被測定物の両端に電圧計を当てて、電圧値を読みます。

この時電圧計は可能な限りインピーダンスの高いものを使います。
たとえば１０ＭΩの入力抵抗のある電圧計を使ったとすると、仮にその電圧計のプローブと被測定物の間に１０Ωの接触抵抗があったとしても、それによる電圧降下は端子を２つとして２×１０／１０Ｍ＝２×１０＾－６に過ぎませんので、測定電圧の誤差はわずか０．０００２％にしかなりません。

ポイントは被測定物の抵抗を測定するにはそれなりの電流を流さなければならないけど、それだと接触抵抗が生じてしまうので、その電流源と電圧測定を分けてしまうということです。

お礼

ご回答ありがとうございます。