電線サイズ計算

A = 2 × L × I × ρ ÷ ΔV。ここで ΔV = V × 許容電圧降下（%）÷ 100、銅の ρ は20 °Cで0.0172414 Ω·mm²/mです

L

片道の線路長（メートルまたはフィート）で、電源から負荷までの距離です。回路の中の銅の全長ではありません。ここが「間違えても間違って見えない」欄です。30メートルの区間には60メートルの導体が入っています。電流が出て行って戻ってくるからで、式の先頭の2はそれを書き下したものです。30ではなく60を入れると、ページのどの数も倍になり、それでも答えは「少し長めのケーブル」にしか見えません

I

負荷が引く電流（アンペア）です。2本の導体がどちらもこれを運ぶので、回路の抵抗は半分ではなく全体に掛かります。必要な断面積は電流に正比例します。同じ長さでも重い負荷ほど太くしなければならない理由で、電流はたいてい先に電力から、ワットからアンペア計算ツールで出されます

ΔV

受け入れられる電圧降下（ボルト）で、入力した百分率に電源電圧を掛けた値です。分母にあるので、上限を厳しくするほど銅が要ります。許容を半分にすると必要な断面積は倍です。230 Vの電源なら3%は6.9 V、12 Vの電源では同じ3%が0.36 Vしかありません。低圧の区間で、電流の割に太すぎるように見える導体が要るのはそのためです

ρ

導体の抵抗率で、20 °Cの軟銅は0.0172414オーム平方ミリメートル毎メートル、国際軟銅標準（IACS）の100%導電率に対応する値です。アルミニウムは約1.64倍なので、同じ太さのアルミ導体は6割ほど多く電圧を落とします。温度はモデル化していません。熱い導体は表の値より抵抗が高いので、このページが返すのは電圧降下の下限です

2

回路の2本の導体、行きと帰りです。安全率でも補正係数でもありません。これを落とすと答えが半分になり、それでも結果はまったく妥当に見えます。単相と直流の回路はどちらもこれが要ります。平衡三相回路は √3が入った別の算術なので、このページは電源方式の欄を用意せず、三相の読者には許容値を先に割ってから入れるよう求めます

区間を新設するとき、導体をまだ選べるときに使います。新しい回路の選定、既存回路の延長、低圧区間に何が要るかの見積もり、手元にあるケーブルを引き込む前に太さが足りるかの確認などです。電圧降下計算ツールの逆でもあります。あちらはすでにある導体を渡すと何ボルト落ちるかを返し、こちらは我慢できる降下を渡すと導体を返します。同じ回路を両方に入れれば、つじつまの合う話になるはずです。入力の前に決めるのは許容電圧降下です。それは測定値ではなく判断基準で、このページで唯一、物理的な答えを持たない入力だからです。3%は慣例であって自然法則ではありません

1. 既定値：230 V、20 A、片道30 m、3%

   1. 許容降下は230 Vの3%で、6.9 V
   2. 必要な断面積：2 × 30 × 20 × 0.0172414 / 6.9 = 2.9985 mm²
   3. 少なくともこれだけある最も細いゲージはAWG 12で、3.3088 mm²
   4. 実際に買うゲージでの降下：2 × 30 × 20 × 0.0172414 / 3.3088 = 6.25 V、つまり2.72%

   これは電圧降下計算ツールが最初に開くのと同じ回路で、2つは並べて読む価値があります。あちらでは2.5 mm²の導体がすでに敷かれていて3.60%落ち、勧められる帯をわずかに超えます。こちらでは答えがAWG 12の2.72%で、その中に収まります。2.5平方ミリメートルはこの区間にはほんの少し細すぎ、AWG 12はほんの少し足ります。導体を選ぶページが、導体を判定するページの隣に要る理由はこれです。4行目と5行目は自己点検です。実際に勧めたゲージでの降下は、入力した上限以下でなければならず、ここではそうなっています。

2. 12 Vの区間：2 Aを3メートル、3%

   1. 許容降下は12 Vの3%で、0.36 V
   2. 必要な断面積：2 × 3 × 2 × 0.0172414 / 0.36 = 0.5747 mm²
   3. 少なくともこれだけある最も細いゲージはAWG 18で、0.823 mm²
   4. AWG 18での降下：2 × 3 × 2 × 0.0172414 / 0.823 = 0.25 V、つまり2.09%

   2アンペアは取るに足らない電流ですが、それでも答えはAWG 18で、2アンペアの負荷に対して多くの人が想像するより太いものです。理由は負荷ではなく電源にあります。12 Vの3%は0.36 Vなので、この区間の絶対的な予算は3分の1ボルトです。同じ3%でも230 Vの電源なら6.9 Vで、同じ導体が働ける余裕は19倍あります。低圧の設備で、電流の割に太すぎるケーブルが使われるのはそのためです。

3. 長めの照明回路：230 V、6 A、片道40 m

   1. 許容降下は既定の場合と同じ6.9 V
   2. 必要な断面積：2 × 40 × 6 × 0.0172414 / 6.9 = 1.1994 mm²
   3. 少なくともこれだけある最も細いゲージはAWG 16で、1.3087 mm²
   4. AWG 16での降下：2 × 40 × 6 × 0.0172414 / 1.3087 = 6.32 V、つまり2.75%

   電流は既定の場合の3分の1で区間は長く、それでも答えはそれなりの太さの導体です。長さが負荷の小ささを埋め合わせて余りあります。電流だけでケーブルを選ぶ人が驚くのはこの場合で、大きな建物の照明回路が灯具から連想するより太くなる理由でもあります。算術はいつもの掛け算のままです。40メートルに6アンペアは240アンペアメートル、既定は600アンペアメートルなので、必要な断面積は半分以上減りますが、小さい値にはなりません。

4. 24 Vの配電区間：10 Aを4メートル

   1. 許容降下は24 Vの3%で、0.72 V
   2. 必要な断面積：2 × 4 × 10 × 0.0172414 / 0.72 = 1.9157 mm²
   3. 少なくともこれだけある最も細いゲージはAWG 14で、2.0809 mm²
   4. AWG 14での降下：2 × 4 × 10 × 0.0172414 / 2.0809 = 0.66 V、つまり2.76%

   12 Vの場合と並べると規則は明らかです。電流は5倍、長さは3分の1しか長くないのに、2つの答えはゲージ2段ぶん離れています。同じ10 Aでも230 Vの電源ならもっと細くなります。勧められる値が追っているのは電流ではなく、電流 × 長さ ÷ 電圧です。24 Vで10 Aを4メートルは、12 Vで2 Aを3メートルより厳しい条件で、AWG 14とAWG 18の差がその代価です。

5. 電流がまったくない場合：エラーではなく列の下限

   1. 電流がなければ、必要な断面積：2 × 30 × 0 × 0.0172414 / 6.9 = 0 mm²
   2. 少なくとも0以上である最も細いゲージは、列のいちばん細いAWG 20
   3. AWG 20は0.5176 mm²なので、必要が0でも勧める断面積は0ではない
   4. 電流がなければ降下もない：0 V、0%

   電流0は間違いではなく正当な入力です。何もつながっていない制御回路や、負荷より先に敷いておく区間がそれです。ページは拒否せずに答えます。答えは列の下限であるAWG 20で、それは電気工事の慣行ではなくこのページについての陳述です。もっと細い導体は存在し、小信号の配線はまったく別の理由で選ばれます。算術は最小値を勝手に決めないので、実務上の下限は適用限界のほうで扱っています。

このページは電圧降下だけを扱います。導体が連続して運べる電流、つまり載流量は見ません。その上限は絶縁の耐温等級、電線管を共有する導体の本数、周囲温度、埋設か空中か、断熱材に包まれているかで決まり、このページにはその入力が1つもありません。結果は具体的です。参考表でAWG 0はこのページの算術では356.7 Aになりますが、同じ1/0銅導体を75 °Cの絶縁で電線管に入れた場合、ふつうは150 A程度までです。実際の選定は2つの答えのうち太いほうを採り、小さいサイズではたいてい載流量の答えが勝ちます。扱うのは二線式の単相回路と直流回路だけです。式に、行きと帰りの導体のための係数2が入っているからです。平衡三相回路では降下が √3分の1になるので、三相の読者は入力する前に許容百分率を割ってください。導体は20 °Cの銅で、アルミニウムは約1.64倍抵抗が高いため、同じ太さのアルミの区間は6割ほど多く落ちます。推薦値は、あなたの降下上限を満たす最も細い標準ゲージであって、それだけです。機械的強度、一部の国の規範が照明回路に課す最小断面積（降下とは無関係です）、将来の増設分の余裕は、どれも含まれていません。

載流量も見てくれますか

いいえ。それがこのページについて最も重要な点です。載流量は導体が連続して運べる電流で、絶縁の耐温等級、電線管を共有する本数、周囲温度、敷設方法で決まり、このページにはその入力が1つもありません。返ってくるのは、あなたの電圧降下の上限を満たす最も細い導体です。参考表は2つの判断基準がどれだけ離れるかを示します。AWG 0はこのページの算術では356.7 Aですが、1/0銅導体を75 °Cの絶縁で電線管に入れると、ふつうは150 A程度までです。2つの答えのうち太いほうを選び、小さいサイズでは載流量のほうが勝つと思ってください。

電圧降下計算ツールとの違いは何ですか

同じ式を2つの向きに読んだものです。電圧降下計算ツールはすでにある導体の太さを渡すと何ボルト落ちるかを返し、こちらは受け入れられる降下を渡すと買うべき導体を返します。同じ回路を両方に通せば一致するはずで、2つのページの既定値はわざとその同じ回路です。2.5 mm²はあちらで3.60%、勧められる帯の少し外、AWG 12はこちらで2.72%、その中です。

長さは片道ですか、往復の合計ですか

片道の距離、電源から負荷までです。式に係数2が入っているのは、電流が一方の導体を出て行き、もう一方を通って戻ってくるからで、回路には道のりで測る長さの2倍の銅が入っています。往復の値を入れるとすべての結果が倍になり、それでも答えは明白な誤りではなくもっともらしいゲージ番号なので、ページのどこも間違えたと教えてくれません。

三相回路に使えますか

そのままは使えません。平衡三相回路では降下が √3分の1になり、同じ導体はこのページが言うよりよく働きます。このページに電源方式の欄がないのは意図的です。ワットからアンペア計算ツールでは √3を落とすと読者が求めている答えそのものが壊れますが、ここでは判断基準が縮むだけなので、三相の読者は入力する前に許容百分率を1.732で割れば正しい導体が出ます。

答えが断面積ではなくゲージ番号なのはなぜですか

買えるのがゲージ番号だからです。その区間に必要な断面積は連続値で、既定の場合2.9985 mm²ですが、その値で売っている人はいません。導体は標準サイズの列なので、ページは2つとも報告します。必要な断面積と、少なくともそれだけある最も細い標準ゲージの断面積で、ここではAWG 12の3.3088 mm²です。2つの数の差はただで得られる余裕で、もう1段上げるかどうかを決めるときに見るのもその数です。

AWG 0より太い銅が要る区間ではどうなりますか

持っている中でいちばん太いゲージを勧めるのではなく、ページは拒否します。これは意図的です。89.96 mm²を要する区間にAWG 0と答えると、はるかに足りない導体を「使える」答えとして示すことになります。細い側は逆の扱いで、AWG 20未満で足りる区間にはそのままAWG 20を返します。列のいちばん細いゲージはもともと余裕があり、このページが扱わないサイズを名指ししても何も得しないからです。片方の端は安全に切り下げられ、もう片方は切り下げられません。

何パーセントを入れるべきですか

分岐回路なら電源電圧の3%が慣例で、幹線を含む区間には5%が使われることもあります。これらは物理ではなく慣例で、算術はそれらを知りません。実際に上限を決めるのは末端の機器です。電圧の許容幅が広いモーターは大きめの降下でも動きますが、電子機器はそうはいきませんし、独自の値を定めている規格もあります。あなたが従っている判断基準を入れてください。この欄は、背後に物理的な答えがない唯一の入力だからです。

• American wire gauge — ゲージの仕組みの定義、ゲージ番号を3つ下げると断面積が2倍になる理由、そしてこのページの推奨が依拠する断面積 — Wikipedia
• Voltage drop — このページが逆算する2線式の電圧降下の式と、設計の目安として使う3パーセント・5パーセントという数値 — Wikipedia
• Ampacity — 導体が流せる電流が絶縁・周囲温度・施工方法で決まる理由、そしてそれゆえこのページがそれを計算しない理由 — Wikipedia