可変抵抗に直流を流すとなぜガリが出るのか

質問

オーディオ機器など作る際に可変抵抗に直流を流すとガリが出ると言われます。

接点が劣化するなどの記載を見ることはありますが、実際にはどのようなことが起こってるのでしょうか。
交流信号では起こりにくいという事だとは思いますが、電流の量によるものなのか、性質的な影響なのかも気になります。

その他、材質や流量など影響度合いを示す要因などありましたら教えて下さい。

回答No.3

Nebusoku3 · ベストアンサー

●直流の場合、極性が安定している為に接触している部分にミクロのギャップがあった場合（接触時の抵抗が完全にゼロになることはありません）僅かに「アーク」　が発生します。
それが回数を重ねるとそのギャップの大きさを拡大していく作用になっていきます。

●交流の場合、そのギャップの部分で「アーク」　が発生しても交流の次の半サイクルで打ち消されそれが大きくなりにくいとわけです。

それ以外に可変抵抗の内部の湿度が高めになった場合、これもミクロ的に見ると直流の場合、不純物と水分、電極の作用で電気分解などの作用も起きる可能性があります。　交流では極性が逆転しますのでそれは起きないですね。　ただ、可変抵抗も優秀になってますので不純物（ミクロのダストなど）は混入しなくなっているとは思います。

お礼

アーク放電について調べてみましたが、意外と低い電圧でも起きるのですね。
電気分解かな、と考えてもいたのですが、こちらのほうが大きそうですね。
非常に勉強になりました。

回答No.2

Tann3

可変抵抗は、電流の流れる抵抗器の長さ変えて抵抗値を変えるわけで、抵抗器の接触場所をズリズリと動かすことで抵抗値を変えます。この「接触場所」は、接触抵抗がゼロであることが望ましく、そうでないと「抵抗器の長さ」で決まる抵抗値に、接触抵抗が加わり、外乱や誤差が増えます。この接触部が、繰り返し使われるうちに抵抗器や導体の金属表面の表面が荒れ、接触抵抗が大きく不均一になり、抵抗値の突発的な変化が大きくなり、「ガリ」になります。

　直流では、リニアに増幅するということですので、この「抵抗値の突発的な変化」がそのまま100%増幅されて耳に聞こえるわけです。

　交流の場合は、通過・増幅させたい周波数範囲がありますので、コンデンサやコイルなどの電子回路で、不要な周波数信号は減衰します。可変抵抗器で発生した「抵抗値の突発的な変化」はいろいろな周波数範囲を含みますが、そのうち不要な周波数成分は減衰することになります。回路として通過させたい周波数分は通過しますが、「抵抗値の突発的な変化」によるノイズの100%ではなく一部ということになります。

　従って、直流の場合はほぼ100%出力されるのに対して、交流の場合は一部のみ出力される、ということで、交流の場合は相対的に影響が少ない、ということだと思います。

お礼

回答ありがとうございます。
接触端子が浮いた場合の影響は確かに直流の方が大きく出ますね。
という事は劣化しやすいのではなく、単純にガリの影響が大きいのが問題になるのでしょうか。

回答No.1

tance

直流を流すと抵抗体の劣化が進むのか、という質問なら回答になっていないですが、接触不良が生じたときに直流の重畳があると何故ガリになるか、という質問なら下記の図をご覧ください。

要は瞬間的な接触不良が生じたときに、それが信号にどのような影響を与えるかの違いです。
直流がのっていない状態なら、信号がプツプツと途切れるだけのことです。
直流がのっていると、大きなパルス波が生じたことになり、これがノイズになります。

接触不良は図のようなきれいな四角い波形になならず、不規則なノイズとして生じるので、「ガリ」という音がでるのです。

お礼

図まで付けてありがとうございます。
ガリの影響が大きいのは了解しました。

劣化しやすいわけではないのでしょうかね。