電力損失を減らせ！いろんな端子の接触抵抗を測定してみました！
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- เผยแพร่เมื่อ 10 ก.ย. 2024
- 知らない間に損失が出ていることも！
普段あまり気にすることのない各種端子類の接触抵抗を
測定してみました！
接触抵抗の求め方は？
損失の少ない接続方法はどれ？
実際に測定したみた結果をご紹介します！
※動画内容の訂正
3:48~
電圧降下8.4mVは0.0084V
接触抵抗は0.0084/3.02＝2.78mΩでした。
必要最低限の接続ポイントに抑え、
大きな接触抵抗のある接続方法は避けることで
損失を抑えることができると思います。
コンセント・ブレーカーの接触抵抗はかなり大きく、
太陽光発電など大電流を扱う場合は要注意です。
また、ワニ口クリップなどの挟んで接続するタイプは
接触抵抗のバラつきがとても大きく使わない方が良いです。
太陽光発電でデファクトスタンダードのMC4コネクタ
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値段は高いですが、今回調査した中ではナンバー1の接触抵抗値です！
防水仕様の為、屋外でも使えます！
動画内で定格30Aといっていますが、
6mmsqケーブルを使うと52Aまで使えるようです。
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激安なだけでなく接触抵抗も低めです！
ロッカースイッチをの詳しい動画はこちら
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素晴らしい検証ありがとうございます。
電気製品って、いろんな所に接点があるので、低電圧大電流を流す場合は気を遣います。
管ヒューズソケット、シガーソケットなんかも案外見落とす箇所と思います。
さらに言えば、配線の長さも影響しますし....。
この前、自家用車のバッテリーマイナスケーブルのシャシー側ネジ止め部を外して清掃再締め付けしたところ、シガー接続電圧計計測で１vも上がりました。
車の乗り味も安定しました。
やっぱ、接点は大事ですね。
コメントありがとうございます！
バッテリーは特に大電流が流れるので接点には注意したいです！
実はシガソケはうまく測定が出来ませんでしたが、
アレも大電流には向いてないと強く思いました！
そういえばヒューズソケットも接点抵抗発生しますね
ACコンセントの接触抵抗が大きいとのことですが、ACコンセントの最大電流は１５Aで、これだと0.417Vの電圧降下しかありません。
100Vから0.417Vドロップしてもほとんど問題にならないでしょう。
しかし１２Vのバッテリーで50A, 100A流すときは１ｍΩでも少なくしたいですね。
また18650は電圧が3.7Vと低いので0.1Vも無駄にしたくないですね。
コメントありがとうございます！
おっしゃる通りですね。
AC100Vではほとんど問題になりませんが、
電圧が低くなると影響が大きくなりますね！
この動画は、意外と電気知識の落とし穴に繋がりますね。数分間以上数A以上流れる回路は発熱が心配です。
次いでですが、ヒューズ代わりのポリスィツチは要注です。故障のようなOFFの状態のモノに悩まされたことがありました。
コメントありがとうございます！
大電流を流すオフグリッドの場合、特に注意したいです！
良い測定結果ですね。今度、スピーカー接続端子の測定をお願いします。バナナプラグとかワンタッチ式、ねじ込み式、PA用では大イヤホン端子、また、スピーカー内の接続端子など、半田付けとの差も測っていただけたら嬉しいです。
コメントありがとうございます！
そのあたりの接触抵抗も測定すれば良かったです！
最初のコンセントですが、
8.4mVは0.0084V ですね。
なので接触抵抗は2.78mΩだと思います。
コメントありがとうございます！
やってしまいました！
概要欄で訂正しておきます！
接触抵抗の実測ご苦労様です。ワニ口の接触が安定していない場面が有りましたが、ワニ口の先端内に、４端子測定用の電線２本入れ、そこを半田付けした物で、ケーブル抵抗測定をしております。半田の柔らかさを利用し、新しい接触面が出るので、0mΩ表示も出ます。テスト棒では、摘み置きできないので、ワニ口で接触が安定していると便利です。
コメント＆解説ありがとうございます！
今回は色々失敗が多くて反省してます。
そのやり方なら誤差が少そうですね！
電池ボックスはなるべく板バネになってるのを使いたいですね。幾分か接触抵抗は小さそう
実験結果結構意外なものもあって参考になりました
コメントありがとうございます！
意外と接触抵抗が低いものが多くて驚きました！
端子の状態などにも大きく左右されそうです。
ブレーカーは電流遮断したあと、接点間の酸化被膜がアークで飛んで、接触抵抗が小さくなるので良ければ試して見てください。古めのブレーカで、電流遮断前と後で比較すると面白そうです。直流電流なら一発で酸化被膜飛ばせますよ!
コメント＆情報ありがとうございます！
なるほど、準備出来たら実際にやってみたいと思います！
この実験は、【点接点】か、【面接点】の接触と言う問題になるのでしょう。
ワニクリップの場合は点接触になるので、小さな電流の場合は問題ありませんが、大電流になった場合、点で接触している部分が熱を持つことになります。
その事は、点の接触部分が大電流を流すのに十分な大きさを持っていないと言う事になります。
この事は、一般家庭でも起きる可能性のあるコンセント火災と同様です。コンセントの部分に埃などが溜まると接触部分の熱により発火する訳です。
・・・小電流が流れる部分であれば問題ないですが、電子レンジ、ホットプレート・・などでは大電流が流れます。
一時期、電気火災が問題視されたかと思います。最近のコンセントなどにはシャッターやラバーなどが組み込まれた物もあるようですね。
電池ボックスのスプリング接点については、一種のコイル抵抗体となり熱を持つことになります。
大電流を流す場合、スプリング接点として利用するなら太さを変えなければなりません。
この部分は板バネタイプなら値が変化するかもしれません。しかし、電池ボックスであるとか、充電器などでは十分な圧力や強度、耐久性に難があるようです。
・・・市販の充電器の中には、板バネを使っているものがありますが、使っている間に板バネが緩くなるとか、折れてしまったこともあります。
・・・恐らく、プレス加工や材質にもよるのでしょう。
・・・コスト的には板バネが安いです。
コメント＆詳しい解説ありがとうございます！
@@kenyakuDIY
こちらこそ、ありがとうございます。
毎回有用な情報ありがとうございます。
気が向いたらで良いので秋月電子さんのソーラーパネル解説お願いします。
コメントありがとうございます！
ちょっと検討してみます！
差し込みコネクタは信用できないからリングスリーブしか使わないと言う人がいますが、逆にリングスリーブの方が接触抵抗が大きいというのは驚きです。
コメントありがとうございます！
私も全く同じ感覚でしたが、リングスリーブより接触抵抗が低くて驚きました！
リングスリーブより差し込みコネクタの方が、効率が良いのは、電線の接触する面積が多いからかな？
ブレーカーのネジ止めも、丸い線を平面で圧着させるわけだから、接触面積が半分ぐらいになって、もったいなく思ってました。
ネジ止めの場合、ブレード端子に変換してから接続すると、もしかしたら、効率が上がるかも。
コメント＆考察ありがとうございます！
リングスリーブより差し込みコネクタのほうが接触抵抗が低いのは意外でした。
おっしゃる通り、ブレーカーも配線をなんとかして平らにしてやれば多少は接触抵抗が減ると思います！
色々対策してみたいと思います！
地道な実験ですが参考になりました。
コメントありがとうございます！
いつも楽しく拝見しております。
少し気づいたのですが、電池ボックスの測定の際、スプリング部に鋼線を使用しているので、銅線よりもやや大きい抵抗値になるのはやまやまですが、電池で押さえた場合、スプリング渦巻の接触面が増えて、ワニ口で挟んだ接触面よりも抵抗値が下がると思われます。
それと、ミリオームメーターの測定器のプローブでは、洗濯ばさみのような形で、接触面がギザギザの銅板でできています。プローブの接触面積が大きいですし、４端子入力で測定します。
コメントありがとうございます！
電池ボックスはコイルより板バネタイプのほうがずいぶん接触抵抗が低いです。
接触面積を稼ぐのが大事みたいですね！
日頃から電池ＢＯＸ等の接触抵抗は気になっていましたが様々面白い実験ですね 興味深く視聴させて頂きました。
コメントありがとうございます！
電池ボックスの接触抵抗はとても大きいので注意が必要です！
端子の接触抵抗が気になる場合は…表面に金メッキを施した端子を使うべきでしょう。少なくとも私はそうしています。端子にハンダ付けも重要だと思います。でもソコまで考え始めるとコード内部の金属の品質やノイズ対策まで考えたくなってしまうと思います。常時接続の機器でもないとソコソコ考えるくらいで止めておいた方が良さそうです。
コメントありがとうございます！
接触抵抗は表面の状態で変わってくると思うので、そのあたりにも気をつけたいと思います！
MC4のコネクターは最後までキッチリと入れば良いのですが、コードを繋いだら最後までキッチリと入らないみたいですね。取り付けてみて奥ゆきを測ってみたら、中国製ですねメーカーによってバラツキがあって統一してほしいですね。コネクターまで気を使う〜🤗
コメント＆情報ありがとうございます！
タミヤコネクターは電動ガンで使われているがすぐ熱くなる
コメント＆情報ありがとうございます！
参考になりました！
電気のこと苦手で勉強中です。抵抗値ですが金属による変化はありますか。
銅、真鍮、アルミ、鉄、ステンレス、鉛、はんだ・・などなど。
また、その大きさなや形状による影響・・教えてください。
コメントありがとうございます！
金属は電気を通しやすいですが、その中でも種類によって電気抵抗は全く違いますね。
銅やアルミは電気を流しやすいですがステンレスなどは比較的抵抗が高いです。
また、抵抗は断面積に反比例します。
面積が広いと電気を通しやすいです！
頻繁な脱着が前提のコネクタは挿抜回数も明記されていると思います。接触抵抗も重要ですがメーカーの保証している回数もご興味あればみてください。(載っていないかも）
上記のコネクタは一般に小信号用として使う限り発熱は無視できると思います。あと端子をなんでも半田付けする人もいますがコネクタ端子がハウジング中で動くのは理由があります。
コメントありがとうございます！
抜き差し回数の影響もありそうですね。
今回はMC4の優秀さには驚きました！
電流少なければ無視できても、大電流になると損失どころか火災の原因にもなりますね。
太陽光発電、バッテリーの普及で低電圧大電流が身近になったので気を引き締めまなければ。
コメントありがとうございます！
オフグリッドは数十アンペアを平気で使うことになりそうなので、
接触抵抗にも気を使いたいです！
ワニ口クリップにはニッケルめっきが付いているので､抵抗が増します
ニッケルはヒーターに使われる程の抵抗體です
通常抵抗を減らす爲に金めっきが使われますが､その下地めっきにニッケルが付けられており､抵抗値を上げています
精密計測機器ではそのニッケルの抵抗を避ける爲に下地ニッケルめっきをせずに金めっきのみを付けます
金は柔らかく磨耗しやすいので､通常の100倍の厚さの金めっきを付けます
コメント＆解説ありがとうございます！
ワニ口クリップは使わないほうが良いのは公開良くわかりました！
１４.４Vの充電式掃除機の不動バッテリーを修理する時に値段の高いSubCを避け、簡単に不良バッテリ交換が出来るだろうと単３NiMHと１セル４本のやばい電池ケースで行いました。結果はテスト運転でセル１のマイナス側接触点が溶けていました（笑）。 結局スポット溶接で１２本全部バッテリーを繋げましたが接触抵抗侮るべからず、でした。（笑）
コメントありがとうございます！
電池ケースはよほど注意しないと難しいですね！
動画UPありがとうございます。接触抵抗やオフグリッドとは関係ないかもしれませんが、
導電性インクペンとか、導電ペイントと呼ばれる製品がありまして、それらがどの程度使えるのか、
どのくらい抵抗があって、どのくらいまで電流を流せるのか。を知りたいなと思いました。
導電性インクペンって、かなり小規模な回路であれば、フレキシブルな基盤で実現出来るってイメージなので、
抵抗云々はありそうだなぁと思いつきました。余計だったらすいません。
コメント＆ご要望ありがとうございます！
一度調べてみたいと思います！
最近は、売り場に行きませんが、以前AV関係の売り場に行くと金メッキした端子が高い値段で売られていたこと思い出します。
金と白金・・・どちらが有利なのか、はともかく、接触抵抗のこと、それがあることによるノイズなど、興味があったので、今回の企画、も、保存して何度も見直したいと思います。
コメントありがとうございます！
金は銅と違って酸化しないので接点には有用ですね！
めっちゃ面白かったです。今度は既存の配線を導電グリスの塗布や圧着端子の圧着後にハンダを流し込んだりして、どのようにしたら抵抗が下がるかやってもらえると嬉しいです。あとMC4コネクタの本物と中華互換のちがとか。
あとその電源って定電流モードありませんか（CCってかいてるかと）。4端子検査は決めた電流を抵抗値に関係なく流せてこそ精度が出ます。
ちなみに私は本職で4端子検査などの電気検査機のソフトウェアを開発してます。3Aが羨ましい。こちらは10mA前後しか流せず、電圧計測がノイズに埋もれて精度出すのに往生してます|ω・｀)
コメント＆詳しい解説ありがとうございます！
定電流の件参考になりました！
@@kenyakuDIY
高電流で押しきったら精度は出ないので、大変かもしれませんが測定器はちゃんと作りましょう。
いつも有益な情報をありがとうございます。
私がいつも思っていることを一つ言わせてください。
それは、犯罪捜査でも使われる指紋です。これは絶縁性の動物性脂です。
超極細繊維でないと拭きとれませんし、時間がたつと固まります。
私は、無意識に素手では電極は触りません。
このことを接触抵抗で言及してくださるとよいと思います。
コメントありがとうございます！
端子の汚れや酸化もかなり影響ありますね。
気をつけたいと思います！
接触面積が1番支配的かと思ってますが、ど～なんでしょ～か～？？？
コメントありがとうございます！
見た目の接触面積と真の接触面積は違う場合もあると思いますが、重要だと思います！
感謝です。素人ですから有り難い。よく熱発生が気になってました。スマホ充電の時かなり発熱のものやそうでないものの差は抵抗値の差なのか??な
コメントありがとうございます！
スマホが熱くなるのは電池内部の抵抗によるものが大きいですね。
熱が発生するのは抵抗があるからなので、
色々な所で様々な抵抗があるということですね！
面白かったです。今度、金メッキ端子測ってみて下さい。きっと驚くと思います。
コメントありがとうございます！
いつか試してみたいですね！
電源はバナナーバナナ、バナナーわにで供給することが多いです。
計測では、ワニーICクリップ使う場面もありますね。精度が必要な場合は、直接かスプリングGNDで計測することがあります。スプリングGNDは、最強なのですが4chオシロ計測では手が足りません。千手観音に頼んで最低もう4本腕を貸して欲しい時がありますね。6本で合計8本の腕が欲しい時もあります。脳の領域拡張とヘルメット被って、人工アームを操れる時代が来て欲しいです。
時を止める能力があれば、2本でも良いのですけどね。
コメント＆解説ありがとうございます！
とても参考になりました！
ぜひusbとライトニングのご調査をお願いします。個人的にあのサイズで120wとか狂気の沙汰だと思います。まあガソリン自動車１２vってのも昔痛い目にあいましたが。昨今のevは１８６５０ひたすら並べているとか。そりゃ発火するだろとは思います。
コメントありがとうございます！
確かにあの接触面積の小ささはヤバいと思います。
圧着端子やギボシ端子とかに慣れていると狂気の沙汰に感じますね！
ブレーカーの検出回路が入ってる方の抵抗が高いのは、電流検出用のバイメタルを発熱させるためにジュール熱を発生させるための抵抗分があるからではないでしょうか。バッテリーボックスのバネはピアノ線などの高抵抗な素材なので、そもそも素材の抵抗が大きいのでしょう。かしめ部分の抵抗が大きいという説もあるようです。柔らかい銅線を電池が接触する部分のバネに巻きつけて、その電線から電気を取ると良いですよ。
コメント＆詳しい解説ありがとうございます！
なるほど、バイメタルに電流を流すので抵抗が大きくなるんですね。
参考になりました！
コンセントやブレーカーを測る時に配線の抵抗も一緒に測っているが
事前に配線抵抗を測って無視できるほど小さいと確認しているのかな？
コメントありがとうございます！
できるだけ配線が短くなるようにギリギリで測定したほうが良いですね！
画像にはシガーソケット映ってたのに、実験がなかったのは残念。
コメントありがとうございます！
実はシガソケは形状的に正確に測定出来ませんでした。すみません。
ただ、アレであまり大電流は流せないです。
特にプラス側が接触弱いです！
なるほど～
結構しっかり刺しても、グラグラしますもんね。
測定不能動画も載せた方が、参考になると思いますよ。
27mΩって機器の内部抵抗の方がでかいんじゃないですか？w
変換効率とかの方がはるかに損失なのでそこ詰める必要あります？w
コメントありがとうございます！
他の損失が大きい場合は確かに問題にならないケースも多いと思います！
もしかして線材も一緒に測っていません？誤差大きいです。極力接点で測らないと。
コメントありがとうございます！
確かにそうですね！
距離の影響はステンレスや鉄(ニッケルメッキ)だと甚大でした。
格安中華製『MC4』コネクタ(1セット確か100円未満⤵️だったと思うけど、工作精度が悪くて外れなくて2度と買わない😱) と『TX90』コネクタ(此れ意外にも😬便利だった) 計測して観た方がよいな😬
コメント＆情報ありがとうございます！
TX90も調べてみます！
格安中華製『MC4』コネクタ(1セット確か100円未満⤵️だった物？正確な値段は忘れたけど確か1個単価50円もしなかった気がする？工作精度が悪かったのは？電気接点の部分では無くて？外側の『プラ素材型』だから『一応使えて』外す段に成って『梃子でも外れなく成って、ニッパーでプラ部分をブチっと切って外した。『正規品は200円も価格がするの全く知らなかった』→ 格安品は『一応嵌めて → 外せる』のを要確認したら『使えます』もしかしたら？『規格寸法外』で不良品分を纏めて売っていたのかもしれん😱
ブレイカーの件、接触抵抗と機器内の内部抵抗がごっちゃになっていませんか？
コメントありがとうございます！
ブレーカーの過電流検出のためにバイメタル？が使われており
そこの抵抗がやや大きいようです！
１［Ａ］で手短に測定した方が、計算が楽だし被検体へのダメージも少なくて済むとおもうのですが。
コメントありがとうございます！
今回だと3Aくらいなら大丈夫かなと思いました！
1[A]でも大きい、馬鹿にできないです。
人体には、20mA流れるだけで危険ですよ。
ベトナムの建物はレンガ造りがほとんどですから火事は少ないだろうと思っていたら、日本の約1.5倍も発生しているそうです。火災原因の1位は電気配線や家電以外の器具からだそうですから、同僚にこの動画を見せてやろうと思います。
ただ、屋内電線自体も怪しいもので、近所の看板がボヤったのもきっとこれからだと思いますけどね。
日本の火災原因1位は……恥ずかしくて家内にも言えません。
コメントありがとうございます！
古くて接触が悪くなると加速度的に発熱が大きくなるので私も気をつけたいです！
気になっていたので ありがとう。
コメントありがとうございます！
まずは接点なしの抵抗調べないと、テスター内部と接続部の接触抵抗が含まれる？
テスタ内部やテスタプローブの接触抵抗やプローブ抵抗は4端子測定で無視できますね
今回の測定値はプローブ点〜プローブ点の抵抗なので、配線母材の抵抗と接触抵抗の合算です
コメント＆解説ありがとうございます！
おっしゃる通りテスターとテスター接触部の接触抵抗は無視できますね！
測定対象を明確にしていない。ワニ口なんて・・・・。
コメントありがとうございます！
ワニ口より内側で測定すればワニ口の影響は無視できますね！
@@kenyakuDIY
まあチャンネル登録者もそれなり居るので、標準電池などを用意しても良いと思います。