電流（アンペア）について

質問

仕様上、定格出力が5ボルト・500mA/hと定められているインターフェースを持つ機器Ａがあります。

ここに、300mA/hが定格入力と定められている機器Ｂを接続すると、
（機器Ｂにとって）なんかやばそうだってことはイメージとして持てます。
では逆に、700mA/hの入力が必要な機器Ｃを接続すると、今度は機器Ａ側が「やばい」ということになるのでしょうか？

ひょっとして、電気というのは電気の通り道さえあれば、出力側が必要とする電気を「可能な限り」送り出そうとするのでしょうか？
電気は熱に変わる性質があるようなので、電気の通り道が細すぎると加熱して危険だから、やむをえず「500mA/h以上は流さないでね」という決まりにしているってことなのでしょうか。

トイレの60Wの電球のソケットに、1000Wを必要とする鉄道などの電球をさしても、パワー不足で点灯しないだけというイメージを持っていましたが、
実はそれは誤りで、電気を流した瞬間に、ライトは光るが、一瞬でソケットの部分が燃えてしまう可能性がある、という理解が正しいのでしょうか。

回答No.4

Yosha · ベストアンサー

>定格出力が5ボルト・500mA/h

この意味は、電圧については常に 5V ですが、電流については、 0～Max 500mA の範囲内で使用しなさいということです。

電池などには A/h という単位は用いますが、インターフェース機器では使わないでしょう。
500mA/h の電池であれば、常に 500mA を取り出すのなら 1 時間、2A なら 15分間、100mA なら 5 時間 定格の範囲を維持できるということで、接続する機器によっては大きな電流が流れます。 したがって定格電流という設定はできません。

「定格出力が5ボルト・500mA」とあれば、取り出す電流が 500mA を超えると、このインターフェーは発熱で焼けるか、機能停止するかです。

ここで、接続する機器は、電気を消費するものが抵抗のみなので考え方が単純になりますので電球と仮定して例を出し検討してみます。

たとえば 定格 4V 2W (電流 = 500mA、抵抗 = 8オーム) の電球をつなぐと、供給側の電圧は 5V を供給しますので、電流は 625mA 流れる計算となり、供給側のを定格電流を超えます。
しかし、定格 10V 8W (電流 = 800mA、抵抗 = 12.5オーム)の機器を接続した場合は、消費電流は 400mA 程度ですので、供給側としては大丈夫です。 ただし、暗くしか光りません。

>ひょっとして、電気というのは電気の通り道さえあれば、出力側が必要とする電気を「可能な限り」送り出そうとするのでしょうか？

「出力側」が 「電気を消費する方」「受け取る側」の意味ならば、答えは”YES"です。

供給側 (普通はこちら側を「出力側」と呼ぶと思うのですが、混乱を避けるために出力側」という用語は使いません)は、受け取る側(負荷側、消費する方)の要求に対して応じます。 応じきれなくなると、供給側は無理をしますので出力は低下してきますし、機器も危なくなります。 電力が大きくなると供給側の電源を切るか、出力を停止する措置を取ります。

>電気は熱に変わる性質があるようなので、電気の通り道が細すぎると加熱して危険だから、やむをえず「500mA/h以上は流さないでね」という決まりにしているってことなのでしょうか。

そうではありません。 質問の内容ですと、電気の通り道(導線)の問題であって、インターフェー側には無関係です。

>トイレの60Wの電球のソケットに、1000Wを必要とする鉄道などの電球をさしても、パワー不足で点灯しないだけというイメージを持っていましたが、実はそれは誤りで、電気を流した瞬間に、ライトは光るが、一瞬でソケットの部分が燃えてしまう可能性がある、という理解が正しいのでしょうか。

イメージ的には近いのですが、ちょっと違います。
上の例の計算方法で考察します。 60W の電球を 100V の電源に接続したら、電流は 0.6A = 600mA 流れます。
1000W の鉄道などの電球(100V 用と仮定します)を 100V の電源に接続すると、電流は 10A 流れます。

一般の家庭では、10A 流れても問題はありません。 エアコンなどは電源投入時はこれ以上流れます。 家庭内の配線も 15A までは問題ありません。

したがって、なにが問題となるかは、ご指摘の通り、ソケットにあります。
ソケットと機器とをつなぐ、いわゆる接触部分には接触抵抗というものが存在し、もし定格の10倍以上の電流を流すと、間違いなくこの部分が発熱します。

「一瞬でソケットの部分が燃えてしまう」ことはありませんが、かなり短時間で高温となり、場合によっては火事を起すことにもなりかねません。

1000W の鉄道などの電球の定格電圧が 100V 以上の場合は 電流は減りますので、発熱の度合いが低下しますし、光り方もだんだん暗くなっていきます。

たとえば、200V、1000W の電球の場合は、電流は 1/4 の 2.5A しか(実際はもう少し多い)流れません。 当然、明るくは光りません。

※ 電球が明るく光らないと、抵抗値が減ってきますので、電流値は計算値より多くなります。

お礼

>1000W の鉄道などの電球の定格電圧が 100V 以上の場合は
>電流は減りますので、発熱の度合いが低下しますし、
>光り方もだんだん暗くなっていきます。

なんと！
すべて解決です。納得できました。ありがとうございました！

回答No.5

ooi_ocha

電気の定格は、その製品が製造されている規格なり仕様なり
から定められていると思います。ですから、10Aの電源ユニットに
100Aの負荷を接続しても100Aは流せません。100A流す前にユニット
の部品が焼けるか、出力側の電流制限器あるいはヒューズが飛び
ます。
　軽便なACアダプターなどは回路設計にもよりますが、入力側の
トランスがあれば、トランスの定格以上に電流は流れません。なお
過剰負荷を接続すると過熱・部品焼損などの弊害がありますので、
避けてください。定格・規格内で利用するのが一番です。

　60Wの電球の代わりに1000Wの電球をつけた場合、たぶん点灯
します。電球をねじ込むソケットが過熱するかもしれません。
また、ソケットまでの配線も過熱するかもしれません。ただ、
一瞬で駄目になることはないと思います。駄目になる場合も
数分から10数分耐えるのではと思います。興味深い実験で
工業高校の設備レベルなら試してみたいです。

お礼

なるほど、やはり、理屈としては無理して供給しようとするので、歯止めをかけるためにヒューズがあるのですね。
ありがとうございました。

回答No.3

x530

> 仕様上、定格出力が5ボルト・500mA/hと定められているインターフェースを持つ機器Ａがあります。
・５Ｖ×５００ｍＡ＝２５００ｍＷ＝２．５Ｗ（ＵＳＢの規格ですね。）
Ａは５Ｖで０Ａ～５００ｍＡ／０～５００ｍＷまでならば、電力を供給できますよ。。。と言う意味です。

だから、Ａ端子に５Ｖ３００ｍＡ（消費電力１５００ｍＷ）の機器Ｂならば問題なく電源供給できます。

逆に、Ａ端子に５Ｖ７００ｍＡ（消費電力３５００ｍＷ）の機器Ｃを接続した場合、Ａ端子の最大供給電力２５００ｍＷを超えるため、最悪時Ａ端子が壊れますと言う意味です。

> トイレの60Wの電球のソケットに、1000Wを必要とする鉄道などの電球をさしても、パワー不足で点灯しないだけというイメージを持っていましたが、
> 実はそれは誤りで、電気を流した瞬間に、ライトは光るが、一瞬でソケットの部分が燃えてしまう可能性がある、という理解が正しいのでしょうか。
・天井裏の配線が１．２ｍｍＦケーブルならば、最大電流は１９Ａ（１９００Ｗ）。
だから、１０００Ｗのストーブは大丈夫です。
が、考え方としては、もしも、ブレーカーも切れなくて、配線定格よりも大きなアンペアを流した場合は、一瞬ライトが点灯して、その後、天井裏のケーブルが加熱発火すると考えられます。
そして、最悪時、天井裏から火災発生です。

お礼

そうです・・・実はUSBを意識して投稿してました。
実は、最近流行のUSB型のポータブルバッテリー（DSやiPODを充電できるやつ）で、仮に600mA/hを消費する携帯電話を接続して充電しようとすると理屈としては危ないのではないか、という気がしたのです。

ケーブルの太さも関わってくるのですね。ありがとうございます、参考になりました。

回答No.2

t-aka

どれだけ電流が必要になるかは「負荷」つまり接続先の相手が決定します。

出力する側が定電流源ではないのなら定格出力5V/0.5Aを
入力電流0.3Aの機器に接続しても問題ありません。
もちろん、入力電圧は5Vである必要がありますが。

逆に0.7A必要な機器に接続する場合は、電流が引っ張れないので
出力側の機器に問題が生じます。
たいていの場合は過電流を検出して、出力を停止します。

電球の話ですが、灯に使用する電圧がいくらなのかわかりませんが
家庭用の電圧より高いならばほとんど点灯しないでしょう。

お礼

大抵のものには荷電流というやつを防止する機構があるのですね。納得です。電圧については認識が不足していました。ありがとうございます。

回答No.1

ziziwa1130

>>仕様上、定格出力が5ボルト・500mA/hと定められているインターフェースを持つ機器Ａがあります。
>>ここに、300mA/hが定格入力と定められている機器Ｂを接続すると、
（機器Ｂにとって）なんかやばそうだってことはイメージとして持てます。
それは間違いです。
>>では逆に、700mA/hの入力が必要な機器Ｃを接続すると、今度は機器Ａ側が「やばい」ということになるのでしょうか？
その通りです。
>>トイレの60Wの電球のソケットに、1000Wを必要とする鉄道などの電球をさしても、パワー不足で点灯しないだけというイメージを持っていましたが、実はそれは誤りで、電気を流した瞬間に、ライトは光るが、一瞬でソケットの部分が燃えてしまう可能性がある、という理解が正しいのでしょうか。
後者の方が正しいです。

お礼

ありがとうございます。やはり危険ということですね。