いわゆる「ケーブル」の違い

質問

世の中いろいろケーブルがあります。
その中で家庭の中で一番身近なものが
●テレビのケーブル3c-2V
●スピーカーケーブル
●シールド無しの音声ケーブル (いわゆるRCAの赤・白)
●LANケーブル
●制御信号のケーブル(RS-232Cや、接点のON/OFF)

長さ、太さ、芯数、見た目は無視して下さい。
全て「銅線」ですよね。
高い電圧が流れる場合は太いケーブルじゃないとダメなのは分かるんですが、何がどう違うのですか？ 「ヨリ」だけなんでしょうか？

例えば、
●スピーカーで音出すのに、LANケーブルの２芯使ったらダメなんでしょうか。
なぜダメなんでしょうか。

●例えば電源分配機があります。接点がショートしたらON,解放でOFFになります。
http://bit.ly/mAiPEy
どう考えても２芯なので、この接点感知のケーブルに電話線使ったらダメなんでしょうか。

●RS-232CにLANケーブルを使ったらなぜダメなんでしょうか。

私が子供から思っていたことですが「端と端が同じだったらダメなの？」という疑問です。
アホかと思われるかも知れませんが、すごーく素朴な疑問です。
教えて下さい。

回答No.5

hideo33 · ベストアンサー

kokku5555さま

　ご質問のケーブルは、扱う周波数によって考え方を分けなければ成りません。即ち、音声周波数の概ね１００ｋＨｚ以下を扱う場合と、１００ｋＨｚ以上の高周波を扱う場合です。
　高周波用ケーブルの場合には、特性インピーダンス（Ｚｏ）という、ケーブルの構造・材質等で決まる定数を先ず考慮する必要があります。よく言われる言葉では”インピーダンスマッチング”が必要となります。
　例えば、ＴＶ信号はＺｏ＝７５Ωの同軸ケーブルが使用されますが、７５Ω以外のＺｏのケーブルを使用すると、主としてケーブルの接続部で、信号の反射が起きて信号が正しく伝送されない為、画面上にはゴーストや斑点（モザイク）が発生します。ＬＡＮケーブルの場合にはＺｏ＝１００Ωですが、これを大きく外れるとデーターを正しく送れない障害が発生します。
　一方、音声帯域では、ケーブルのＺｏは低周波域では大きく、周波数が増加するに従って、小さくなり、ほぼ１００ｋＨｚ以上では一定となりますので、”インピーダンスマッチング”と言う考え方は成り立ちません。（電話線のように狭い帯域を使用する場合には、近似抵抗で終端する場合がありますが。）因って、スピーカーケーブルやＲＣＡケーブルは電流が流れれば（ケーブルが＋、－、正しく接続されれば）通信は出来ます。
　例えば、ＬＡＮケーブルは４対で出来ていますので、各対の線心を分離して２つに分けて、夫々＋、－、４導体を束ねた往復線路（線心が混線しないように注意）として、スピーカーケーブル、ＲＣＡケーブルとして使用すると、とてもよい音がします。まず、スピーカーケーブルで試されると面白いですよ。
　ＲＣＡケーブルはコネクタが同軸状ですが、ＬＡＮケーブルのような対型ケーブル（シールドなし）でも充分使用可能です。（ちょっと加工は必要ですが。）

　電線・ケーブルに関する基礎知識を得たいなら；
　　オーム社から「身近な電線のはなし」￥１５００　が販売されています。
　又、更に技術情報を得たいなら、大手電線メーカーの技術資料を参考にされると良いと思います。
例として；
日立電線；http://www.hitachi-cable.co.jp/about/publish/technical/index.html
古河電工：http://www.furukawa.co.jp/tukuru/pdf/wire/wire_all.pdf
等が分かりやすい説明をしています。

回答No.4

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

電線を電気が流れると言う意味では、同じ事です。

電圧は放電という減少が有るので、高い電圧程、電線同士の距離を離したり、高い電圧に対応する絶縁材を利用します。

太い電線が必要なのは、大きな電流による場合で、銅線の直流抵抗による損失が熱に成る為、太い電線で抵抗値を下げた上、発熱に対応出来る絶縁素材を用います。

電気のワット数は電圧と電流のかけ算ですから、高圧電線はあまり太くて思い電線を使わないで済むように電圧を高くし、町中の電信柱には高い電圧で放電しない程度の電圧を張り巡らし、各家庭には容量に応じた電流が得られる程度の太さの電線を利用しています。

スピーカーに接続する場合、実用的には0.0001Wからせいぜい数Wが一般的に利用されますので、細い電線（LANもRS232Cも昔のアナログ電話線も、他にも、、）で代用出来る場面が多い物です。
抵抗値が低いので、電圧は人が触れて感電するかどうかと言う程度ですが、電流はそこそこ流れますから、電線が熱く成ったらダメですけれどね。

さて、ここまでは音声信号程度の低周波領域の考え方です。

アンテナケーブルやLANもRS232Cも人が聞こえる様な低周波では無くて、電波領域の超高周波信号を扱う部分です。
このため、ケーブル種と接続端子が規定されていませんと、電気信号を受け渡す前に電波として外部に出てしまうと言う弱点が有ります。

外部に電波として信号が放出されれば、そのエネルギー分が正しく伝送出来ない事に成りますし、外部に漏れてしまった電波（正しくは　電磁波）が他の機器等に悪影響を与えかねません。

RS232やRS424は一つの電線に高周波が載らないように多数の線で対応した全世代の規格です。　しかし、今でも一部の測定機器や工業機器で利用されてます。
入出力の為に複数の端子が有る機器の場合、ケーブル接続しない端子にターミネーターを取り付けるのは、全体のバランス上高周波を外に出して正しい通信が出来なく成らないように設置する道具です。

電気機器の電源ケーブルに関しては火災や感電等の人命に関わるので法律上の規定を守ってくださいね。
それ以外で大きな電流が流れる部分ではスピーカーケーブル等で実験は良いでしょう。もちろん間違えば火傷やアンプの故障とかスピカーの破損の危険性はありますが、ほぼ人命に関わる重篤事故は無いでしょう(^o^)

私は小学４年の頃に細いエナメル線（近所に捨てられていたブラウン管テレビのブラウン管後ろ側をほどいて）でスピーカー接続して遊んだのが今でもスピーカー工作の始まりでした。
いろいろ、今考えると危険性が有りましたが、怪我もせずに当時の子供時代を過ごしましたよ（苦笑）

今と成っては、「シールド」が、その扱う信号や接続に必要な機能の一つと解釈し、例えば誤質問者様が「シールド無しの音声ケーブル (いわゆるRCAの赤・白)」とおっしゃってますが、RCAケーブルは同軸構造でマイナス側の外皮がシールドとアースも兼用の接続方法と理解します。
電波領域の高周波や、デジラル信号の矩形波による電波（漏洩電磁波）にはあまり強い構造と接続環境では有りませんが実用上ほとんど問題ないと、中学高校大学そして現在では理解出来るように成りました。

高周波を対象とした、LANケーブルやUSBケーブルで乾電池と豆電球とかモーターなんて理科の実験でも電流に対して電線が細くて発熱しちゃいそうでしょうかねぇ。
RS系は豆電球実験程度の太さが有りそうに思いますので、低周波も直流も有る程度で来そうですね。

RS232CにLANケーブルがダメな理由は、機器間と終端の対抗を規定していない部分でしょう。
接続と通信は実験してみれば良いのですが、利用出来たとしても電磁波（電波）の漏洩で、他の機器に影響を洗える可能性がすくなくありませんので、その部分を考えた上で実験してみてくださいね。

でも、端子を変えるのって　すごい手間がかかりそうですが、、

回答No.3

u-bot

周波数が高い信号を流すかどうかの違いです。

テレビケーブルは接続部分で信号が減衰しないようにインピーダンスの整合を図っています。
また同軸のシールド構造でノイズの混入を避けています。
昔はテレビケーブルに平行フィーダー線も使われていましたが、今はほとんど見かけませんね。

LANケーブルは二本のケーブルをよってツイストペアにすることでノイズ耐性を向上させています。

高周波信号を送るためにはケーブルと接続端子側のインピーダンスマッチングおよびノイズ対策が不可欠です。

回答No.2

Higurashi777

電線の太さは「電圧」と「流れる電流の量」で決まります。
LANケーブルを例にたとえると、「０(=0V)」「１(=6.2V)」の電圧差でデジタル信号を送ります。
「０」か「１」かの情報さえ伝わればいいので、大きい電流を流す必要はありません。
一般的なLANケーブルの最大電流容量は300mAですが、電流は実際にはほとんど流れていません。

それに対してスピーカーケーブルは電圧x電流の「電力」を送るものです。
LANケーブルは電流容量がほとんどありませんので、スピーカーに対して十分な「電力」を供給できません。
そのため、スピーカーが期待されたように動かず、きちんとした音が再生されません。
また、アンプからは繋いであるケーブルに関係なく大信号が出力されますので、結果として送りきれなかった分が「熱」として発散され、火事の原因となる可能性もあります。

流しそうめんで考えてみてください。
ホースで適切な量の水道水を流せば、竹のトヨから水があふれることなくそうめんが食べられますよね？
その水を消防ポンプ車からの放水に替えたらどうなるでしょうか？水があふれてあたりは水浸しになりますよね？
屋内の電灯線にしても、アンテナ線にしても、LANケーブルにしても、「流す電圧の量」「電流の量」によって太さが決められています。
その他ノイズシールド等の要因も多々ありますので、必要なケーブルを適材適所で選ぶ必要があります。

回答No.1

neko-ten

基本的に、別の用途として使っても電気的には問題ないッスよ。
LANケーブルつかったリモート伝送機器とか作ったところもありますし。
http://www.myshop.co.jp/unit/nobita/200f/qav.html
また、周波数帯などによって伝送特性が変わるため、その特性に合わせてケーブルを設計することになります。
アンテナなどの同軸ケーブルやシールドケーブルなどがわかりやすいかも。
やっす～いスピーカーケーブルとか、ほんとにただの銅線・・・ていうかエナメル線です。
ただ、やはり音響機器ですので、ノイズなどが天敵です。
そのためにも、シールドされていたり、パワーアンプの出力に合わせたケーブルが求められます。
それを考えると
＞●スピーカーで音出すのに、LANケーブルの２芯使ったらダメなんでしょうか。
ダメではない。
が、主目的である音響としての性能が劣るということになります。
アンプによっては、出力もかなりのものですし。

あとは、たいていわざわざ接点コネクタ変えるよりもできあいを買ってくるのが楽だって程度です。
昔はケーブル自作とか普通にありましたしねぇ・・・。
コネクタ単品販売とか普通にあったですよ。
＞どう考えても２芯なので、この接点感知のケーブルに電話線使ったらダメなんでしょうか。
＞●RS-232CにLANケーブルを使ったらなぜダメなんでしょうか。
は、まさにコレっすね。
ただ、前者のPCスイッチに関しては、電話線というか、汎用電線つかってケース外に出してくる人はいます。
ノイズで電源ON/OFFされたらたまらないので、シールドはしたほうがいいと思いますが・・・、比較的楽に実装できるかと。
RS-232Cは、作るの面倒なのでいやでござる（

世の中には、本来電線すら使わないはずのPCI Exの延長ケーブルを作ったりとか、変態・・・いや、すごい人もいます。
さすがにここまでくると、ちょっとした誘導電流すら障害になるので、現実的ではないですね。

最後に、ケーブルは信号を流しますが、その信号は電気以外の何物でもありません。
一般的なケーブルで問題になることはあまりないのも確かですが、製品によっては感電するレベルのものもあります。
そういった事故を防ぐためにも、きちんと対応したケーブルを使うことを心がけるのがいいと思います。
人体に被害がなくても、USBとかIEEE1394とか、接点ショート程度で簡単に吹っ飛びますから・・・。