カーボン抵抗の抵抗値について

質問

大学の実験で、ホイートストンブリッジを使用してカーボン抵抗の抵抗値の温度変化を調べたのですが、
カーボン抵抗の抵抗値を測定する上で、水中に抵抗を入れ、温度を上げていき、抵抗値の変化を調べました。
そこで、室温と水中とで温度が同じでも抵抗値が異なったのですが、その理由がわかりませんので、教えていただければありがたいです。

よろしくお願いします。

回答No.2

aquarius_hiro · ベストアンサー

こんにちは。

二つぐらい思いつきました。

(1) 水も少しは電気を流すため。
水を通る分電流が少しだけ多く流れるので、電気抵抗の測定値は水の中のほうが小さめにでます。

(2) 水と空気では熱の伝わり方が違うため。
抵抗器と周囲の温度が常に等しければこの効果はありませんが、実際には抵抗器は発熱するので、周囲の温度のほうが低くなります。
抵抗器から周囲に熱が逃げますが、多分水のほうが逃げやすいので、そのほうが抵抗器の温度は早く周りの温度に近づきます。
温度が高いほうが抵抗は大きくなるので、冷却が比較的速やかでない空気の場合は、抵抗値は高くなります。

これら(1)と(2)は、どちらも水のほうが抵抗値が小さくなるので、他の理由がなければ、そうなりますね。

お礼

ご回答ありがとうございました。
水が電気を通すのが理由の中でも重要なようですね。
参考になりました。

回答No.3

outerlimit

＞室温と水中とで温度が同じでも抵抗値が異なったの

どのような意味ですか
室温と水温が同一でも　室内(空気中）での抵抗値と水中での抵抗値が異なった　と言うことですか（その1点で）
それとも室内でも、室温を変えて抵抗値を測定したのですか
（水中での水温ー抵抗値の関係と　室内での　室温ー抵抗値の関係を測定したのですか）

測定方法を、厳密に振り返ってみてください

＊周囲の温度と抵抗の温度が等しくなるのに充分な時間を保持しているか
＊抵抗に発熱させていないか
＊測定誤差を生じる要因は無いか（水中での絶縁は充分か等）

質問を読んで感じるのは、表現に、厳密さが不足していることです
これが、表現だけなのか、実験に対しても、この程度のものなのか
理系の学生と思います、表現には充分留意して、複数の解釈ができる表現を避けるようにされますことを

補足

ご回答ありがとうございました。
表現が分かりにくく申し訳ありませんでした。語彙力があまりないもので・・・

一つめは前者の「室温と水温が同一でも　室内(空気中）での抵抗値と水中での抵抗値が異なった」
というのでただしいです。

ご指摘いただいた点についてですが、

＊周囲の温度と抵抗の温度が等しくなるのに充分な時間を保持しているか
→攪拌はしていましたが、十分な時間は保持していませんでした。
＊抵抗に発熱させていないか
→発熱していたかどうかはわかりません。
＊測定誤差を生じる要因は無いか（水中での絶縁は充分か等）
→大学の実験器具なので絶縁されていたかはわかりません。

不平な点が多いですがこんな感じです。

回答No.1

taunamlz

抵抗の両端は水に対して絶縁してありますか？（防水）
もししてなければ水にも多少電流が流れると思います。

水と空気の熱伝導率はかなり違うので、抵抗自体の温度が周囲の温度と一致していたかは分かりません。
室温、水温を変えてからどのぐらいの時間放置してから測定したのでしょうか？
まずは水と空気の熱の伝わり方を調べるために、常温から３０度したときに何分後に安定するのかを調べる必要があると思います。

補足

ご回答ありがとうございます。

絶縁はおそらくしてあったと思います。(大学のものなので正確にはわかりませんが・・・)

水温はヒーターで暖めていて、徐々に水温があがっていくので、ほぼ数秒しか安定した温度が計測できなかったと思います。