電圧と電流

質問

（車のことなのですが、電気のことなのでこちらの方がわかると思いこちらで）

車（普通車）の電圧は１２Ｖを使用しています（公称です実際は１１－１３Ｖくらいです）
今回は車の機器の電源系統のトラブルでの質問です。

あるスイッチが故障すると、それにつながっている機器の電圧が下がって起こる故障があり、（そう言われています）　同じ症状が出ています。
ところが機器の入力で測っても１２Ｖあって正常です、しかし言われる異常が出ます。

電圧が同じでも、電流が不足する、ということはあるのでしょうか？
（配線や接続は変えていません）
→スイッチの接触抵抗などが大きくなって電流が流れにくくなっている？？？
　それであれば電圧も下がる？

電圧と電流の関係がよくわかりません。（公式はわかりますが、、）

すみません物理のカテゴリかもしれませんが、あちらだと単に公式の解説がされそうで、実際の話と思いこちらにしました。

回答No.1

foitec · ベストアンサー

そのスイッチに接触抵抗があると回路善太に流れる電流に
その接触抵抗を乗じた数値の電圧が降下し使用機器の両端電圧が
その分下がります。

直流回路に流れる電流を i （アンペア）
接触抵抗を r （オーム）
としたとき
そのスイッチの両端の電圧 e （ボルト）は

e=r × i （V)　になります。

仮に回路に流れている電流が 1A
接触抵抗が 1Ω　だとすると
スイッチの接触不良による電圧降下は 1V
となり

バッテリの供給電圧12V-1V=11V
が機器に供給される電圧となります。

要するに回路に流れる電流と
節足抵抗に比例した分だけ危機に加わる電圧が下がります。

また接触抵抗の部分には流れる電流の２乗に比例して熱がでます
夏が出ると抵抗値は増加するので不良のスイッチは早めの交換が必要です。

お礼

さっそくありがとうございます。

つまり機器側で測って電圧が正常であればスイッチ側も正常ということですね。
（今現在　スイッチ側も、機器側も１２Ｖで正常です）

ということは機器が単体でおかしい、ということがわかりました、ありがとうございます。

回答No.6

henmiguei

＜電圧が同じでも、電流が不足する、ということはあるのでしょうか？＞

有ります

水流に例えておられますので水流でお答えします

＜配線は変えていません＞＝電線の太さは同じ＝水のパイプの太さは同じ

垂直に立てた長さが同じで直径の違うパイプを二本想像してみて下さい

その二本のパイプに水がきっちり入っているとします

二本とも出口では同じ水圧だと言うのもご理解頂けますでしょうか

次に両方とも同時に上の方から水を注いだとすると

一定時間に流れる水の量は太いパイプの方が多く流れるのが理解できると思います

これと同じで

入力と出力の間のパイプ径（＝電線の太さ）が違えば

太いほうが多く流れるのが解ると思います

つまり、電線（パイプ）が細いと抵抗が増えて流れる量が少なくなります

太いとそれだけ流れやすくなります

お解り戴けたでしょうか

配線が従来のままだったので電流不足が生まれたのです。

回答No.5

noname#145430

車のカテゴリーの方が専門的に回答が集まると思います。その時は何の機器なのか、どんな症状が出るのか、書かれたほうが良いです。
論理的には物理であっても機械としては自動車の電気部品の故障ですから。
実例から考えられるのは接点が古く接触抵抗が増えてしまっているので電圧が不安定なのでは？だから測定しても必ず低下してくれるわけではないと。

回答No.4

KEN_2

>あるスイッチが故障すると、それにつながっている機器の電圧が下がって起こる故障があり、（そう言われています）　同じ症状が出ています。

通常スイッチが故障すると接点の接触抵抗が大きくなるか、ノブの押し方で抵抗値が変動します。
スイッチ出力側で電圧を測定すると、接続機器の消費電流が少なければ12Vが出力されますが、モーターやヒーターなどの重い負荷が掛かるとスイッチ出力側の電圧が極端に低下して12Vが5Vや3V程度まで低下する現象もあります。

>電圧が同じでも、電流が不足する、ということはあるのでしょうか？
（配線や接続は変えていません）
配線の電圧降下は一定の範囲でも、端子のカシメ部分やギボシ端子の接触で電圧降下は発生し経年変化します。
もちろん、スイッチの接点も経年変化で劣化して電圧低下が発生します。

>スイッチの接触抵抗などが大きくなって電流が流れにくくなっている？？？
　それであれば電圧も下がる？
その通りです。
負荷が多くなれば電圧降下が大きくなります。
車載機器の場合13.8V-20％の11V程度でも動作するように設計されていますが、10.5V以下になると動作を停止するように設計されていたり、益々電流を消費して電圧降下が激しくなる性質の機器もあります。
素直にスイッチを交換されれば解決すると考えられます。

＊物理のカテゴリでなくとも「教えて！goo >趣味 >車 >国産車」あたりだと色々な回答が多数寄せられますよ。（物理のカテもそれ程「単に公式の解説」の回答は少ないですよ）

回答No.3

noname#124606

チョットきついいいかたになるかもしれませんが、お許しください。
スイッチが抵抗無限大になっていることを理解してください。電流が流れるはずもありません。
車の場合、１２Ｖのバッテリーで電気が供給されるのが一般的です。
車のシャーシーが陰極でバッテリーの陽極から電気が供給されます。
電気の流れが故障したスイッチによって遮断されているのです。
バッテリーの電圧が下がる事はあるとしても通常考えられません。
わかりやすく言えば、スイッチが断線したと考えれば良いのです。
これ以上は、疲れますので他の方のご回答に期待します。

回答No.2

noname#124606

例えばご家庭の照明器具を思い浮かべてください。
照明器具には常に１００Ｖの電圧がかかっています。
スイッチを入れる事により電流が流れ点灯します。
スイッチが壊れていては点灯できません。

お礼

それは、そうですね。

照明器具側で１００Ｖを確認していますが、その場合はスイッチは壊れていない、と解釈で良いということですね。（電流がうまく流れない場合は電圧が下がるはず）

ありがとうございました。