導電率・電気抵抗率

センサー伝熱（放熱・冷却）導電と絶縁金属電力損失（銅損・鉄損）材料（物性・劣化）熱計測・制御電気・磁気

2026年10月8日2026年10月31日

作業台の上に、銅のバスバーとアルミのバスバー、銅線の束、銅の撚り線が見える電線の断面、テスターを並べ、テスターの2本の測定棒を銅のバスバーの両端に当てたイメージ（AI で生成）

電線はなぜ銅でできていて、電熱線はなぜニクロムなのでしょうか。答えは、材料ごとに「電気の通しやすさ」がまったく違うからです。この違いを数字で表したものが電気抵抗率と導電率です。このページでは、2つの言葉の意味と式、代表的な材料の値、銅を基準にした %IACS、温度による変化、熱伝導率とのつながり、水や樹脂の場合、測り方を、できるだけやさしく説明します。

ひとことで言うと

電気抵抗率と導電率とは

電気抵抗率（ρ、ロー）は、その材料がどれだけ電気を通しにくいかを比べるための値で、単位は Ω·m（オーム・メートル）です（日本語版ウィキペディア「電気抵抗率」）。形や大きさには関係せず、材料と温度で決まります（同。編集部の補足）。

導電率（σ、シグマ。電気伝導率ともいう）は電気抵抗率の逆数で、値が大きいほど電気を通しやすいことを表します。単位は S/m（ジーメンス毎メートル）です（同）。

同じ形の棒を銅・ステンレス・樹脂で作り、同じ電池につないだときの電流の多さを比べた模式図。銅はよく通し、ステンレスは銅の約40倍通しにくく、樹脂はほとんど通さない — 図1　同じ形の棒でも、材料によって電気の流れやすさが違う
出典：ウィキペディア日本語版をもとに編集部が計算し、AI（Claude）で作成

日本語版ウィキペディアの「電気抵抗率の比較」の表では、銅の抵抗率は1.69×10^-8 Ω·m、ステンレスは7.40×10^-7 Ω·m です。同じ形の棒なら、ステンレスは銅の約44倍電気を通しにくいことになります（編集部の計算）。樹脂やガラスのような絶縁体は、銅の1兆倍以上も通しにくい材料です（同じ表。ガラスは10¹⁰〜10¹⁴ Ω·m）。

出典：電気抵抗率｜ウィキペディア日本語版、電気抵抗率の比較｜ウィキペディア日本語版

式と単位：R ＝ ρ × L ÷ A

抵抗Rは抵抗率ρ×長さL÷断面積Aで決まることを、基準・長さを2倍・断面積を2倍の3つの棒で比べた図。長さ2倍で抵抗2倍、断面積2倍で抵抗半分 — 図2　抵抗 R は「材料（ρ）×長さ（L）÷断面積（A）」で決まる
出典：ウィキペディア日本語版をもとに AI（Claude）で作成

電線や部品1つの電気の流れにくさは抵抗 R（単位 Ω）で、R ＝ ρ × L ÷ A（L は長さ、A は断面積）と表せます（日本語版ウィキペディア「電気抵抗率」）。同じ材料でも、長いほど・細いほど抵抗は大きくなるので、抵抗 R は「部品の値」、抵抗率 ρ は「材料の値」と分けて考えます（編集部の解説）。

たとえば、断面積1mm²（＝1×10^-6 m²）・長さ1m の銅線の抵抗は、1.69×10^-8 × 1 ÷ (1×10^-6) ＝約0.017Ω です。同じ太さで100m なら約1.7Ω になります（編集部の計算）。資料によっては単位に µΩ·cm を使い、1.69×10^-8 Ω·m は1.69 µΩ·cm と書きます（編集部の換算）。

出典：電気抵抗率｜ウィキペディア日本語版、電気抵抗率の比較｜ウィキペディア日本語版

代表的な値：材料で20けた以上違う

銀・銅・アルミニウム・鉄・ステンレス・ニクロム・炭素・海水・ゲルマニウム・ケイ素・超純水・ガラス・石英ガラスの電気抵抗率を対数の目盛りの横棒で比べたグラフ。導体、中間、絶縁体の範囲を色の帯で示す — 図3　電気抵抗率は、材料で20けた以上も違う
出典：ウィキペディア日本語版、Veolia Water Technologiesをもとに AI（Claude）で作成

電気抵抗率は、いちばん通す銀といちばん通さない石英ガラスで、25けた以上も違う値です（日本語版ウィキペディア「電気抵抗率の比較」の値から編集部が計算）。物理の量でこれほど幅の広いものは珍しく、グラフも対数の目盛りでないと描けません。

材料	電気抵抗率（Ω·m）	メモ
銀	1.59×10^-8	いちばん電気を通す金属
銅	1.69×10^-8	電線・バスバー・プリント基板
金	2.44×10^-8	さびにくく接点のめっきに
アルミニウム	2.65×10^-8	送電線・軽い配線
鉄	1.00×10^-7	銅の約6倍
ステンレス	7.40×10^-7	銅の約44倍
ニクロム	1.09×10^-6	電熱線（わざと抵抗が大きい）
炭素	1.64×10^-5	不純物で変わる
海水	2.00×10^-1	溶けた塩のイオンが運ぶ
ケイ素（シリコン）	3.97×10³	半導体。不純物で大きく変わる
ガラス	10¹⁰〜10¹⁴	絶縁体
石英ガラス	7.50×10¹⁷	とても通しにくい

表の値は、特に書いていなければ室温（20℃）の値です（同）。抵抗率は純度・加工・温度で変わるので、設計には材料メーカーの値を使います（日本語版ウィキペディア「電気抵抗率」は、温度・不純物の量・塑性ひずみで変わるとしています）。超純水（25℃）は約1.82×10⁵ Ω·m（18.2 MΩ·cm）が理論上の上限です（Veolia の解説から編集部が換算）。

出典：電気抵抗率の比較｜ウィキペディア日本語版、電気抵抗率｜ウィキペディア日本語版、Conductivity vs resistivity in ultrapure water｜Veolia Water Technologies

なぜ金属は電気をよく通すのか

金属の中には、原子から離れて自由に動ける自由電子がたくさんあり、電圧をかけるとこの電子が流れます。日本語版ウィキペディア（電気抵抗率）は、自由電子の数が多いほど抵抗率は低いとしています。絶縁体には自由に動ける電子がほとんどなく、半導体はその中間です（日本語版ウィキペディア「半導体」は、半導体を導体と絶縁体の中間の抵抗率を持つ物質としています）。

出典：電気抵抗率｜ウィキペディア日本語版、半導体｜ウィキペディア日本語版

%IACS：銅を100％として比べる

銀・無酸素銅・タフピッチ銅・アルミニウム・ベリリウム銅・黄銅・鉄・りん青銅・ステンレスの導電率を、焼きなました銅を100%とした%IACSで比べた横棒グラフ — 図4　導電率を「焼きなました銅＝100％」で比べる %IACS
出典：Wikipedia（英語版）、ヨーコー産業、プラスエンジニアリング、NGKファインモールド、ウィキペディア日本語版をもとに編集部が計算し、AI（Claude）で作成

電線や銅合金の世界では、導電率を%IACS（国際焼鈍銅標準）で表すことがよくあります。英語版ウィキペディアによると、IACS は1914年に米国商務省が定めた標準で、20℃で導電率58×10⁶ S/m の焼きなました銅を100％として、ほかの材料の導電率を割合で表します。抵抗率に直すと約1.724×10^-8 Ω·m です（編集部の換算）。

ヨーコー産業の材料特性では、タフピッチ銅 C1100 と無酸素銅 C1020 は97％以上、黄銅1種 C2600 は28％です。プラスエンジニアリングの表では、無酸素銅102、黄銅27、りん青銅12、ベリリウム銅50（銅を100とした値）です。NGKファインモールドの表では、ベリリウム銅の BeA-25 ULTRA は32％IACS、BeA-11 PLUS は58％IACS です。純銅が100％を超えることもあるのは、IACS が1914年の市販の銅を基準にしていて、いまの銅のほうが純度が高いためと考えられます（編集部の解説）。

コトバンク（導電材料）は、アルミニウムの導電率を銅の約60％としています。日本語版ウィキペディアの表の値から計算すると、純アルミニウムは約65％、純鉄は約17％、ステンレスは約2.3％です（編集部の計算）。MakeItFrom.com は、アルミニウム 1100-O を59％IACS、6063-O を58％IACS としています。

出典：International Annealed Copper Standard｜Wikipedia（英語版）、材料特性：銅・黄銅｜ヨーコー産業、電気特性（精密部品のVA/VEギャラリー）｜プラスエンジニアリング、ベリリウム銅素材｜NGKファインモールド、導電材料｜コトバンク、1100-O Aluminum vs. 6063-O Aluminum｜MakeItFrom.com

強さを取るか、通しやすさを取るか

ヨーコー産業の値では、タフピッチ銅 C1100 の引張強さは215〜275 N/mm²、黄銅 C2600 は410〜540 N/mm² です。亜鉛やすずを混ぜて合金にすると、強く・硬くなるかわりに導電率は下がるので、ばねのように押し付ける力が要るコネクターの端子にはりん青銅やベリリウム銅、たくさん電流を流すバスバーや電線には純銅、と使い分けます（編集部の解説。課題「コネクターの接触不良を防ぎたい」）。プラスエンジニアリングも、合金にすると導電率が変わるので注意が必要としています。

出典：材料特性：銅・黄銅｜ヨーコー産業、電気特性（精密部品のVA/VEギャラリー）｜プラスエンジニアリング

温度で変わる：金属は上がり、半導体は下がる

0℃のときを1とした抵抗の比を温度に対して描いたグラフ。銅と白金は温度とともにほぼ直線で増え、ニクロムはほとんど変わらず、NTCサーミスタは温度とともに大きく下がる — 図5　温度が上がると、金属は抵抗が増え、半導体・サーミスタは減る
出典：ウィキペディア日本語版、キーエンスをもとに編集部が計算し、AI（Claude）で作成

金属の抵抗率は、温度が上がると大きくなります。日本語版ウィキペディアの表では、銅の抵抗の温度係数は4.04×10^-3 /K（1℃上がるごとに約0.4％増える）です。0℃を基準にこの係数で計算すると、20℃から80℃に上がると銅の抵抗は約22％増えます（編集部の計算）。大電流の配線が熱くなると抵抗が増え、さらに熱くなる、という関係に注意が要ります（編集部の解説。課題「大電流の配線・バスバーの発熱を抑えたい」）。

この性質を温度計に使うのが測温抵抗体です。キーエンスの解説によると、JIS C 1604 で規格化された白金の Pt100 は、0℃で100Ω、100℃で138.51Ωです。一方、同じ表のニクロムの温度係数は0.10×10^-3 /K と銅の約40分の1で、温度が変わっても抵抗がほとんど変わりません（編集部の計算）。

半導体はその反対で、日本語版ウィキペディア（半導体）は、温度が上がると導電性が増すとしています。日本語版ウィキペディア（サーミスタ）によると、NTC サーミスタは温度の上昇に対してゆるやかに抵抗が減少し、PTC サーミスタはある温度を超えると抵抗が急に増えます。「温度が上がると抵抗が上がるか下がるか」は、金属か半導体かで逆になります（編集部の解説）。

出典：電気抵抗率の比較｜ウィキペディア日本語版、測温抵抗体の基礎｜キーエンス、半導体｜ウィキペディア日本語版、サーミスタ｜ウィキペディア日本語版

ものづくりでどう効くか：銅とアルミの使い分け

左は断面30mm²・長さ1mの銅とアルミに100A流したときの抵抗と発熱（銅約0.56mΩ・5.6W、アルミ約0.88mΩ・8.8W）。右は同じ抵抗にそろえるとアルミは約47mm²と太くなるが、重さは銅約0.27kgに対してアルミ約0.13kgと約半分になることを示す図 — 図6　銅とアルミ：同じ太さなら銅が発熱が小さく、同じ抵抗ならアルミが軽い
出典：ウィキペディア日本語版、ヨーコー産業、MakeItFrom.comをもとに編集部が計算し、AI（Claude）で作成

電線に流れる電流で出る熱（ジュール熱）は、P ＝ I² × R で決まります（編集部の解説）。断面積30mm²・長さ1m のバーに100A 流す例では、銅は抵抗約0.56mΩ で発熱約5.6W、アルミは約0.88mΩ で約8.8W です（日本語版ウィキペディアの表の抵抗率から編集部が計算）。同じ太さなら、抵抗率の小さい銅のほうが発熱が小さいことがわかります。

一方、同じ抵抗にするにはアルミを約1.6倍の太さ（約47mm²）にすればよく、密度（銅8.89 g/cm³・アルミ2.7 g/cm³。ヨーコー産業、MakeItFrom.com）から計算すると、太くしても重さは銅の約半分です（編集部の計算）。コトバンク（導電材料）も、アルミの導電率は約60％だが密度は約3分の1で軽いとし、高圧の架空送電線に鋼心アルミ撚り線が使われるとしています。

出典：電気抵抗率の比較｜ウィキペディア日本語版、材料特性：銅・黄銅｜ヨーコー産業、1100-O Aluminum vs. 6063-O Aluminum｜MakeItFrom.com、導電材料｜コトバンク

熱伝導率とのつながり：電気を通す金属は熱も通す

金属の原子のあいだを自由電子が動いて電気と熱を運ぶ模式図と、熱伝導率÷導電率＝ローレンツ数×絶対温度の式、銅で計算すると約420W/(m·K)、実際は398W/(m·K)になる計算例 — 図7　金属では、電気を運ぶ自由電子が熱も運ぶ
出典：ウィキペディア日本語版、東北大学圓山重直、フェローテックマテリアルテクノロジーズをもとに編集部が計算し、AI（Claude）で作成

日本語版ウィキペディア（ヴィーデマン＝フランツ則）によると、金属では熱伝導率を導電率で割った値が絶対温度に比例するという経験則があり、比例の定数（ローレンツ数）の理論値は約2.44×10^-8 W·Ω/K² です。電気を運ぶ自由電子が、熱も運ぶからです（編集部の解説）。

銅の導電率（1÷1.69×10^-8 ＝約5.92×10⁷ S/m）と20℃（293K）で計算すると、熱伝導率は約420 W/(m·K) になります（編集部の計算）。東北大学の資料の表では銅の熱伝導率は398 W/(m·K) で、近い値です。日本語版ウィキペディア（ヴィーデマン＝フランツ則）は、銅（0℃）のローレンツ数の実測を2.23×10^-8 としていて、計算が少し大きめに出るのはこのためです。熱の通しやすさは基礎知識「熱伝導率」で説明しています。

ただし、この関係は金属の話です。フェローテックの特性表では、電気を通さないセラミックスの窒化アルミニウムの熱伝導率は80〜150 W/(m·K) 程度で、電気は通さず熱はよく通すため、放熱用の絶縁基板に使われます（編集部の補足。技術「ファインセラミックス」）。

出典：ヴィーデマン＝フランツ則｜ウィキペディア日本語版、伝熱工学の基礎と応用 2-1 定常熱伝導と物質の熱伝導率｜東北大学圓山重直、ファインセラミックス特性表｜フェローテックマテリアルテクノロジーズ

水や樹脂の導電率

左は水の導電率を対数の目盛りで比べた横棒グラフ（超純水0.055µS/cm、食塩水0.1%で2.0mS/cm、2.0%で33.0mS/cm）。右は表面抵抗率で導電性・静電気拡散性・絶縁性を分ける区分の例 — 図8　水の導電率は「溶けているイオン」で決まる・樹脂は表面抵抗率で分ける
出典：Veolia Water Technologies、堀場製作所、山形大学杉本俊之をもとに AI（Claude）で作成

水の中で電気を運ぶのは、溶けているイオンです。堀場製作所は、水の中に Na⁺ や Cl⁻ が多いほど導電率は大きくなるとし、25℃で食塩水0.1％は2.0 mS/cm、2.0％は33.0 mS/cm、砂糖は溶けてもイオンにならないので導電率では測れないとしています。Veolia の解説では、イオンがほとんどない25℃の水の比抵抗は18.2 MΩ·cm、導電率は0.055 µS/cm です。

そのため、導電率を測れば、水にどれだけ不純物が溶けているかがわかるので、堀場製作所は、半導体や医薬の超純水の純度の管理、排水の監視、食品の塩分の測定などに導電率の測定が使われるとしています（課題「洗浄・製造に使う純水の水質を保ちたい」）。

樹脂などの絶縁材料では、表面に沿った電気の流れにくさ（表面抵抗率、単位 Ω）もよく使います。日本語版ウィキペディア（電気抵抗率）は、樹脂の分野では電気抵抗率を体積抵抗率と呼んで表面抵抗率と区別するとしています。山形大学の資料は、表面抵抗率で導電性は10⁵Ω まで、静電気拡散性は10⁵〜10¹²Ω、絶縁性は10¹²Ω 以上と分ける例を示しています（課題「静電気のトラブルを防ぎたい」）。

出典：水中のイオンと導電率｜堀場製作所、さまざまな分野での導電率測定｜堀場製作所、Conductivity vs resistivity in ultrapure water｜Veolia Water Technologies、電気抵抗率｜ウィキペディア日本語版、非接触型表面抵抗率測定技術｜山形大学杉本俊之

測り方

四端子法（外側の2本で電流を流し内側の2本で電圧を測る）、渦電流式の導電率計（コイルで試料に渦電流を起こし非接触で%IACSを読む）、電極で測る方法（水は導電率計の電極を浸し、樹脂は電極を当てて体積抵抗率・表面抵抗率を測る）を並べた図 — 図9　導電率・抵抗率の主な測り方
出典：Ossila、キーエンス、Wikipedia（英語版）、堀場製作所をもとに AI（Claude）で作成

金属のように抵抗の小さいものは、四端子法（四探針法）で測ります。Ossila の解説によると、外側の2本の端子で電流を流し、内側の2本で電圧を測ると、内側の端子にはほとんど電流が流れないので、配線や接触の抵抗が測定に入らない。キーエンスも、測温抵抗体の4線式は導線の抵抗の影響を完全に回避できるとしています。

英語版ウィキペディア（IACS）によると、%IACS を直接読める導電率計が市販されていて、アルミニウム合金 7075 の T73 処理では38.0〜43.0％IACS のように、導電率で熱処理の状態を確かめる使い方もあります。水は導電率計の電極を浸して測り、温度で値が変わるので25℃に換算して比べます（編集部の解説）。

出典：Sheet Resistance: A Guide to Theory｜Ossila、測温抵抗体の基礎｜キーエンス、International Annealed Copper Standard｜Wikipedia（英語版）