AWG 線規終極對照表 2026：從直徑、截面積到電流承載能力一網打盡

AWG 線規是什麼？

AWG（American Wire Gauge，美國線規）是一種用於表示導線直徑的標準化體系，又稱 Brown & Sharpe 線規。它於 1857 年起在美國開始使用，至今仍是北美電子和電氣行業的標準線徑單位。

核心規則：數字越大，線越細

這是 AWG 最容易讓人混淆的地方：

為什麼會這樣？ AWG 數字源於製造過程中線材被拉拔穿過的模具孔編號——編號越大，孔越小，穿過的線也就越細。

AWG vs 公制（mm²）

中國常用公制截面積（mm²）表示線徑，而美國、加拿大等地普遍使用 AWG。以下是快速換算參考：

AWG 完整對照表（直徑、截面積、電阻、電流）

以下是 AWG 4/0 到 30 的完整技術參數表，包含直徑、截面積、銅線電阻和推薦電流承載能力。

電流資料來源： NEC（美國國家電氣規範）Table 310.16 銅導體 60°C/75°C 絕緣等級，以及電子工程實踐經驗值。

注意： 標記 "—" 的 AWG 規格在 NEC 標準表中沒有明確的建築佈線電流額定值，這些中間規格多用於電子訊號傳輸。

電流承載能力詳解

什麼是電流承載能力（Ampacity）？

電流承載能力指導線在不超過允許溫升的前提下，能夠持續安全通過的最大電流。它取決於：

1. 導線截面積 — 截面積越大，電阻越小，承載電流越大
2. 導體材質 — 銅 > 鋁（銅的導電率約是鋁的 1.6 倍）
3. 絕緣材料耐溫等級 — 常見 60°C、75°C、90°C
4. 敷設環境 — 空氣中自由敷設 vs 穿管敷設 vs 埋地
5. 並行導線數量 — 多根導線並排敷設時需要降額

銅線 vs 鋁線電流承載能力對比

* NEC 不允許 14/10 AWG 鋁線用於建築佈線（最小 12 AWG）。

經驗法則： 鋁線要達到與銅線相同的載流量，需要大兩個 AWG 規格。例如 12AWG 銅線 ≈ 10AWG 鋁線。

環境溫度修正

上述電流值基於 30°C 環境溫度。溫度更高時，需要乘以修正係數：

Arduino / 嵌入式專案中的 AWG 選型

在 Arduino、ESP32、樹莓派等嵌入式專案中，你幾乎用不到建築電線那種粗線。以下是常見場景的推薦：

麵包板跳線（DuPont 線）

Arduino 專案常用線徑速查

感測器供電（3.3V/5V, <100mA）  →  24–28AWG
伺服機控制線（SG90, ~150mA）     →  22–24AWG
直流馬達（1A 左右）            →  20–22AWG
LED 燈帶（5V, 每米 ~600mA）    →  18–20AWG
3D 印表機熱端供電（~5A）       →  16–18AWG
鋰電池供電線（1S–4S, 10A+）   →  14–16AWG

ESP32 低功耗專案中的線徑考量

在 ESP32 深度睡眠等低功耗專案中，電流可低至 10μA 級別，此時線徑主要考慮機械強度而非電流承載能力。但注意：

• RTC GPIO 喚醒引腳：使用 24–28AWG 即可
• 感測器供電線：如果感測器待機電流 > 1mA，建議 22AWG 以上
• 太陽能充電線：太陽能板輸出可能達到 1–2A，建議 18–20AWG

快速換算公式

如果你想自己計算 AWG 對應的直徑和截面積：

直徑公式

直徑 (inch) = 0.005 × 92^((36 - AWG) / 39)
直徑 (mm)   = 直徑 (inch) × 25.4

截面積公式

截面積 (mm²) = (π/4) × 直徑² (mm)

Python 換算工具

import math

def awg_to_diameter(awg):
    """AWG → 直徑 (mm)"""
    diameter_inch = 0.005 * (92 ** ((36 - awg) / 39))
    return diameter_inch * 25.4

def awg_to_area(awg):
    """AWG → 截面積 (mm²)"""
    d = awg_to_diameter(awg)
    return math.pi / 4 * d ** 2

def awg_to_resistance(awg, length_m=1):
    """AWG + 長度 → 銅線電阻 (Ω)"""
    area = awg_to_area(awg)
    # 銅電阻率: 1.68e-8 Ω·m = 0.0175 Ω·mm²/m
    return 0.0175 * length_m / area

# 範例
for awg in [10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24]:
    d = awg_to_diameter(awg)
    a = awg_to_area(awg)
    r = awg_to_resistance(awg, 1)
    print(f"{awg:2d}AWG: {d:.3f}mm, {a:.3f}mm², {r:.3f}Ω/m")

輸出：

10AWG: 2.588mm, 5.261mm², 0.003Ω/m
12AWG: 2.053mm, 3.309mm², 0.005Ω/m
14AWG: 1.628mm, 2.081mm², 0.008Ω/m
16AWG: 1.291mm, 1.309mm², 0.013Ω/m
18AWG: 1.024mm, 0.823mm², 0.021Ω/m
20AWG: 0.812mm, 0.518mm², 0.034Ω/m
22AWG: 0.644mm, 0.326mm², 0.054Ω/m
24AWG: 0.511mm, 0.205mm², 0.085Ω/m

實用案例：Arduino 馬達驅動專案

假設你用 Arduino 驅動一個 NEMA 17 步進馬達，每相電流 1.5A，線長 30cm。

# 計算壓降
current = 1.5  # A
length = 0.3   # m (單程，實際是雙線迴路)
awg = 22       # 你手邊有的線

r = awg_to_resistance(awg, length * 2)  # 雙線迴路
voltage_drop = current * r
power_loss = current ** 2 * r

print(f"22AWG, 30cm 雙線迴路:")
print(f"  電阻: {r*1000:.1f}mΩ")
print(f"  壓降: {voltage_drop*1000:.1f}mV")
print(f"  功耗: {power_loss*1000:.1f}mW")

輸出：

22AWG, 30cm 雙線迴路:
  電阻: 32.4mΩ
  壓降: 48.6mV
  功耗: 72.9mW

結論： 22AWG 完全夠用——壓降僅 48.6mV（相對於 12V 供電不到 0.5%），發熱極小。

如果線長增加到 2 米呢？

length = 2.0  # m
r = awg_to_resistance(awg, length * 2)
voltage_drop = current * r
power_loss = current ** 2 * r

print(f"22AWG, 2m 雙線迴路:")
print(f"  電阻: {r*1000:.1f}mΩ")
print(f"  壓降: {voltage_drop*1000:.1f}mV")

# 嘗試換粗線
awg = 18  # 升級到 18AWG
r = awg_to_resistance(awg, length * 2)
voltage_drop = current * r
print(f"18AWG, 2m 雙線迴路:")
print(f"  壓降: {voltage_drop*1000:.1f}mV")

輸出：

22AWG, 2m 雙線迴路:
  電阻: 215.8mΩ
  壓降: 323.8mV
18AWG, 2m 雙線迴路:
  壓降: 128.0mV

建議： 線長超過 1 米時，建議從 22AWG 升級到 18AWG 或更粗，以減小壓降。

常見 AWG 誤區

❌ 誤區 1：AWG 數字越大線越粗

恰恰相反。AWG 數字源於拉拔模具的孔編號，數字越大孔越小，線材越細。記住：4/0 最粗，30 最細。

❌ 誤區 2：只要不斷就行

導線發熱不僅會導致絕緣層熔化，還可能引起火災。對於持續負載，應按 NEC 標準的 80% 降額使用。例如 14AWG 額定 15A，長期負載不應超過 12A。

❌ 誤區 3：鋁線便宜就直接替換

鋁線雖然便宜，但需要比銅線粗兩個 AWG 規格才能達到相同的載流量，而且鋁的蠕變特性可能導致連接鬆動，需要專門的抗氧化膏和壓接端子。

❌ 誤區 4：多股線比單股線載流量更大

相同 AWG 規格下，多股線（stranded）和單股線（solid）的截面積相同，載流量基本一致。多股線的優勢在於柔韌性，而非載流能力。

總結

收藏本文作為你嵌入式專案和電氣工程設計的AWG 線規速查手冊。無論是 Arduino 原型還是智慧家庭佈線，選對線徑是保證安全和效能的第一步。