電線電圧降下計算機｜銅・アルミの電圧ロスとNEC基準を確認

配線を引く前にサイズを見極めるための計算機です。電源電圧・負荷電流・片道距離・電線サイズ（AWG）を入れると、電圧降下、降下率、負荷端電圧、電線内の電力損失がまとめて表示されます。AWG 18〜4/0の銅・アルミ13サイズと単相・三相に対応し、米国の電気規格NECで目安とされる3%（推奨）・5%（許容最大）の基準内かどうかを判定します。

💡 このツールについて

電圧降下とは、銅やアルミの電線が持つ抵抗のせいで、電線を通る間に失われていく電圧のことです。距離が長いほど、電線が細いほど、電源電圧が負荷へ届く前に削られていきます。長い配線の先のモーターが起動せずうなったり、LEDテープの遠い側が暗くなったりするのはこのためです。計算式は 電圧降下 = 電流 × 抵抗、抵抗は 抵抗率 × 電線長 ÷ 断面積 で求まります。

このツールは、手計算で間違えやすい部分を自動で処理します。単相では電流が往復するため片道距離を自動で2倍にして計算します（片道30mなら導体長は60m）。三相では線間の√3係数を適用します。抵抗率は20℃で銅0.01724・アルミ0.02826（Ω·mm²/m）を使うので、材質を銅からアルミに切り替えると、同じ降下に抑えるにはアルミを1〜2サイズ太くする必要があることが見て取れます。

NEC判定は実用上のポイントです。NECの参考注記では、分岐回路・幹線の片道で3%、組み合わせた全体で5%を超えない値が推奨されています。本ツールは3%以下を緑、3〜5%を黄、5%超を赤で示すので、「この距離でAWG 14は足りるか」を表を引かずに一目で確認できます。

🧐 よくある質問

距離は片道と往復のどちらを入れますか? 片道です。電源から負荷までの距離を入れてください。往復ぶんはツールが自動で追加します（単相は×2、三相は√3係数）。往復距離を入れると降下を過大に見積もってしまいます。

同じサイズなのにアルミは銅より降下が大きいのはなぜですか? アルミの抵抗率は銅より約64%高いため、同じ断面積では電圧降下が大きくなります。同じ電流の配線で、アルミの幹線を銅より1〜2サイズ太くするのはこのためです。

3%は必ず守るべきルールですか? NECでは強制規定ではなく参考注記の推奨値です。ただし検査や実務では広く目安とされています。5%は許容できる性能の上限としてよく挙げられる値です。

許容電流（アンペア容量）も判定しますか? いいえ。本ツールは電圧降下のみを扱います。電線が過熱せず安全に電流を流せるか（許容電流）はNEC 310.16などの別の表で、電圧降下とあわせて確認してください。

なぜAWGとmm²の両方が出ますか? プルダウンはAWGサイズと断面積（mm²）を併記しています。AWG表記（北米）でも断面積表記（日本を含む多くの地域）でも、同じ選択肢で読めるようにするためです。

📚 豆知識

AWGの番号が「数字が大きいほど細い」という逆向きなのは、製造時に電線を細いダイス（型）に何回くぐらせて引き伸ばしたかを数えているからです。回数が多いほど細くなるため、AWG 18はAWG 4/0より多く引かれています。スケールは等比的で、6番手細くなるごとに断面積はおよそ半分、抵抗はおよそ2倍になります。日本の現場ではAWGよりmm²やSQ（スケア）が主流ですが、輸入機器や音響・通信ケーブルではAWG表記に出会うことも多く、両方を読めると配線設計の幅が広がります。