巻線構造
精密に引き伸ばした抵抗合金線(ニクロム、コンスタンタン、マンガニン)をセラミックまたはグラスファイバ芯に巻き、保護被覆や筐体で仕上げる抵抗器構造。
定義
巻線は最も古く最も安定な抵抗構造。抵抗値は抵抗線の抵抗率・断面積・巻数で決まり、トリミングで ±0.005 % の公差も実現可能。バルク金属線のため、優れた TCR(Manganin で ±5 ppm/K)、過剰雑音の極小、高パルスエネルギー耐性、−65 °C ~ +275 °C の安定動作を提供。
欠点は寄生インダクタンス:巻いた金属線は本質的にインダクタ。典型 100 Ω・10 W で 1 ~ 10 μH。双線巻(往復対で磁束キャンセル)と Ayrton-Perry 巻(逆方向多層)でナノヘンリ級まで低減可能。
用途は 3 つ:精密(計測、電圧基準、校正標準)、電力(1 W ~ 100 kW の制動・プリチャージ・放電・負荷バンク)、過酷環境(軍 / 航空、鉄道牽引)。アルミ筐体・セメント封装で機械強度と放熱性を確保。定格運転時、筐体温度 300 °C 超は常態。
関連用語
無誘導巻線
巻線抵抗の自己インダクタンスを無視できるレベルまで低減する一連の工法(双線、Ayrton-Perry、逆方向多層)。高周波・パルス・スイッチング用途に巻線構造を使えるようにする。
双線巻線
2 本の平行線(または 1 本を折り返した線)を並べて巻き、逆方向の電流による磁界を相殺して自己インダクタンスを大幅に下げる無誘導巻線工法。
Ayrton-Perry 巻線
抵抗線を 2 層逆方向に巻く無誘導巻線。双線よりも自己インダクタンスが低く、層間寄生容量もバランスさせる。
セメント封装抵抗
巻線抵抗体をセラミック筐体に収め、難燃性無機セメントを充填した電力抵抗。熱容量、機械保護、UL94 V-0 の安全性能を提供。
アルミ筐体抵抗
巻線抵抗体を押出成形アルミ筐体内にシリコーンゲルで充填し、ヒートシンクにねじ止めして 5 W ~ 1500 W の高密度連続消費を行う電力抵抗。
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