導体のコンダクタンスは、電流を通すのがいかに簡単かで定義されます。それは、製造に使用される材料だけでなく、その形状（長さと断面積）にも依存します。
コンダクタンスに使用される記号はGで、電気抵抗Rの逆数であり、もう少し一般的な量です。コンダクタンスのSI単位は、Ω -1で表されるオームの逆数であり、シーメンス（S）と呼ばれます。
図1.コンダクタンスは、導体の材質と形状に依存します。出典：Pixabay。
電気においてコンダクタンスと同様に聞こえ、関連する他の用語は、導電率と伝導ですが、混同しないでください。これらの用語の最初の用語は、導体が作られる物質の固有の特性であり、2番目の用語は、それを通る電荷の流れを表します。
面積A、長さL、導電率σの断面積が一定の導電体の場合、コンダクタンスは次の式で与えられます。
導電率が高いほど、コンダクタンスが高くなります。また、断面積が大きいほど、導体に電流が流れやすくなります。逆に、長さLが長いほど、コンダクタンスは低くなります。これは、電流キャリアが長いパスでより多くのエネルギーを失うためです。
コンダクタンスはどのように計算されますか？
断面積が一定の導体のコンダクタンスGは、上記の式に従って計算されます。断面積が一定でない場合、抵抗とコンダクタンスの両方を見つけるために積分を使用する必要があるため、これは重要です。
これは抵抗の逆数であるため、コンダクタンスGは次のことがわかっていれば計算できます。
実際、導体の電気抵抗は、電流と電圧も測定するデバイスであるマルチメーターで直接測定できます。
コンダクタンスの単位
最初に述べたように、国際システムにおけるコンダクタンスの単位はシーメンス（S）です。導体に流れる電流が1ボルトの電位差ごとに1アンペア増加する場合、導体のコンダクタンスは1 Sであると言います。
それがコンダクタンスの観点から書かれている場合、オームの法則によってそれがどのように可能であるかを見てみましょう。
ここで、Vは導体の両端の電圧または電位差、Iは電流の強さです。これらのマグニチュードに関して、式は次のようになります。
以前は、コンダクタンスの単位はhoで表されるモー（逆に書かれたオーム）でしたが、これは反転された大文字のオメガです。この表記法は廃止になり、ドイツのエンジニアと発明者の通信のパイオニアであるエルンストフォンシーメンス（1816-1892）に敬意を表してシーメンスに置き換えられましたが、どちらも完全に同等です。
図2.コンダクタンス対抵抗。出典：ウィキメディア・コモンズ。シンクタンク
他の測定システムでは、statsiemens（statS）（cgsまたはセンチグラムグラム秒システム）およびabsiemens（abS）（電磁cgsシステム）は、単数または複数を示すことなく、末尾に「s」を付けて使用されます。それは適切な名前から来ています。
同等のもの
1 statS = 1.11265 x 10 -12シーメンス
1 abS = 1 x 10 9シーメンス
例
前述のように、抵抗があるため、コンダクタンスは逆数または逆数の値を決定するときにすぐにわかります。このように、100オームの電気抵抗は、たとえば0.01シーメンスに相当します。
次に、コンダクタンスの使用例を2つ示します。
導電率とコンダクタンス
すでに示したように、これらは異なる用語です。導電率は導体が構成されている物質の特性であり、導体には導体が適切です。
導電率はGで次のように表すことができます。
σ= G（L / A）
以下は、頻繁に使用される導電性材料の導電率の表です。
表1.一部の導体の導電率、抵抗率、および熱係数。参照温度：20ºC。
| 金属 | σx 10 6（S / m） | ρx 10 -8（Ω.m） | αºC -1 |
|---|---|---|---|
| 銀 | 62.9 | 1.59 | 0.0058 |
| 銅 | 56.5 | 1.77 | 0.0038 |
| ゴールド | 41.0 | 2.44 | 0.0034 |
| アルミニウム | 35.4 | 2.82 | 0.0039 |
| タングステン | 18.0 | 5.60 | 0.0045 |
| 鉄 | 10.0 | 10.0 | 0.0050 |
抵抗が並列に接続された回路がある場合、等価抵抗を取得する必要がある場合があります。等価抵抗の値が分かれば、抵抗器のセットを単一の値に置き換えることができます。
図3.並列の抵抗の関連付け。出典：ウィキメディア・コモンズ。機械可読の著者が提供されていません。Sotekeを想定（著作権の主張に基づく）。。
この抵抗構成の場合、等価抵抗は次のように与えられます。
G eq = G 1 + G 2 + G 3 +…G n
つまり、等価コンダクタンスはコンダクタンスの合計です。等価抵抗を知りたい場合は、単に結果を逆にします。
演習
-演習1
a）コンダクタンスに関してオームの法則を記述します。
b）長さ5.4 cm、直径0.15 mmのタングステンワイヤのコンダクタンスを求めます。
c）これで、1.5 Aの電流がワイヤに流れます。この導体の両端の電位差は何ですか？
への解決策
前のセクションから、次のことを行う必要があります。
V = I / G
前者を後者に置き換えると、次のようになります。
どこ：
-Iは電流の強さです。
-Lは導体の長さです。
-σは導電率です。
-Aは断面積です。
ソリューションb
このタングステンワイヤのコンダクタンスを計算するには、その導電率が必要です。これは表1にあります。
σ= 18 x10 6 S / m
L = 5.4 cm = 5.4 x 10 -2 m
D = 0. 15 mm = 0.15 x 10 -3 m
A =π.D 2 /4 =π。（0.15×10 -3 M）2 /4 = 1.77×10 -8 M 2
方程式に代入すると、次のようになります。
G =σ。A / L = 18 x10 6 S / m。1.77 x 10 -8 m 2 / 0.15 x 10 -3 m = 2120.6 S
ソリューションc
V = I / G = 1.5 A / 2120.6 S = 0.71 mV。
-演習2
次の回路で等価抵抗を見つけ、i o = 2 Aであることを確認して、i xと回路で消費される電力を計算します。
図4.抵抗が並列に接続された回路。出典：アレクサンダー、C。2006。電気回路の基礎。3番目。版。マグローヒル。
解決
抵抗が記載されている：R 1 = 2Ω。R 2 = 4Ω; R 3 = 8Ω; R 4 = 16Ω
その後、コンダクタンスは、それぞれの場合に計算される：G 1 = 0.5Ʊ。G 2 = 0.25Ʊ; G 3 = 0.125Ʊ; G 4 = 0.0625Ʊ
そして最後に、同等のコンダクタンスを見つけるために、前に示したように追加されます。
G eq = G 1 + G 2 + G 3 +…G n = 0.5Ʊ+ 0.25Ʊ+ 0.125Ʊ+ 0.0625Ʊ= 0.9375Ʊ
したがって、R eq = 1.07Ωです。
R 4の両端の電圧はV 4 = i oです。R 4 = 2A。16Ω= 32V。並列に接続されているため、すべての抵抗で同じです。次に、各抵抗を流れる電流を見つけることができます。
-i 1 = V 1 / R 1 = 32 V / 2Ω= 16 A
-i 2 = V 2 / R 2 = 32 V / 4Ω= 8 A
-i 3 = V 3 / R 3 = 32 V / 8Ω= 4 A
-i x = i 1 + i 2 + i 3 + i o = 16 + 8 + 4 + 2 A = 30 A
最後に、消費電力Pは次のとおりです。
P =（i x）2。R eq = 30 A x 1.07Ω= 32.1 W
参考文献
- アレクサンダー、C。2006。電気回路の基礎。3番目。版。マグローヒル。
- アブサンメン計算機への変換メガアンペア/ミリボルト。リカバリ元：pinkbird.org。
- García、L。2014。電磁気。2番目。版。サンタンデール工業大学。コロンビア。
- ナイト、R。2017。科学者および工学のための物理学：戦略的アプローチ。ピアソン。
- ローラー、D。1990。物理学。電気、磁性、光学。ボリュームII。エディトリアルReverté。
- ウィキペディア。電気コンダクタンス。回復元：es.wikipedia.org。
- ウィキペディア。シーメンス。回復元：es.wikipedia.org。