電池持続時間の計算ツールとは？
このツールは、電池が機器をどれくらいの時間動かせるかを、3つの値から試算します。すなわち、ミリアンペア時（mAh）で表した電池容量、機器の平均消費電流（負荷）をミリアンペア（mA）で表した値、そして現実の損失を見込んだ効率です。IoTセンサー、懐中電灯、ドローン、モバイルバッテリー、電子工作（DIY）などで、必要なバッテリーパックの容量を見積もるのに便利です。
使い方
電池容量（多くのセルやパックに表示されています。例：2000 mAh）、機器の消費電流（mA）、そして効率（%）を入力します。理論上の最大値を見たい場合は100%を、現実的な目安としては80～90%を使うのがおすすめです。電圧変換による損失や発熱、さらに電池が定格容量どおりの性能を出し切れないことが多いためです。結果は稼働時間（時間）に加え、「○時間○分」という分かりやすい形式でも表示されます。
計算式の解説
稼働時間は次の式で求めます：時間 ＝ （容量[mAh] ÷ 消費電流[mA]）× 効率。$$\text{Runtime (h)} = \frac{\text{Capacity (mAh)}}{\text{Load (mA)}} \times \frac{\text{Efficiency (\%)}}{100}$$容量がミリアンペア時、消費電流がミリアンペアなので、両者を割ると単位が「時間」となります。効率（%で入力し、内部で小数に換算）を掛けることで、理想値を現実的な目安へと補正します。
計算例
2000 mAhの電池で、100 mAを消費する機器を効率85%で動かす場合：$$(2000 \div 100) \times 0.85 = 20 \times 0.85 = \textbf{17時間}$$つまり約17時間0分、合計で1020分の稼働時間となります。
一般的なシナリオにおけるランタイム
以下の表は、3つの容量（1000、2000、5000 mAh）を3つの負荷（10、100、500 mA）に対してテストした場合の推定ランタイムを示しています。すべて現実的な85%の効率での値です。効率は、電圧変換、自己放電、実用容量が定格値より低いという事実など、損失を考慮しています。ランタイムの計算式は次のとおりです：
$$\text{ランタイム (h)} = \frac{\text{容量 (mAh)}}{\text{負荷 (mA)}} \times \frac{85}{100}$$| 容量 (mAh) | 負荷 (mA) | ランタイム (時間) | ランタイム (h:min) |
|---|---|---|---|
| 1000 | 10 | 85.0 | 85 h 00 min |
| 1000 | 100 | 8.5 | 8 h 30 min |
| 1000 | 500 | 1.7 | 1 h 42 min |
| 2000 | 10 | 170.0 | 170 h 00 min |
| 2000 | 100 | 17.0 | 17 h 00 min |
| 2000 | 500 | 3.4 | 3 h 24 min |
| 5000 | 10 | 425.0 | 425 h 00 min |
| 5000 | 100 | 42.5 | 42 h 30 min |
| 5000 | 500 | 8.5 | 8 h 30 min |
ランタイムは容量に正比例し、負荷に反比例することに注意してください：容量を2倍にするとランタイムも2倍になり、負荷を10倍にするとランタイムは1/10に短縮されます。容量に対する負荷が高い場合、内部電圧ドロップが大きくなるため、効率が85%を下回る可能性があります。
mAh、Wh、電流の変換
mAhは電荷を測定するもので、エネルギーではありません。異なる電圧のバッテリーを比較するには、ワット時（Wh）に変換します。主な関係式は次のとおりです：
$$1\ \text{A} = 1000\ \text{mA} \qquad \text{Wh} = \frac{\text{mAh} \times \text{電圧}}{1000} \qquad \text{mAh} = \frac{\text{Wh} \times 1000}{\text{電圧}}$$アンペアからミリアンペアへ
| アンペア (A) | ミリアンペア (mA) |
|---|---|
| 0.01 | 10 |
| 0.1 | 100 |
| 0.5 | 500 |
| 1 | 1000 |
| 2 | 2000 |
一般的な電圧でのmAhからWhへの変換
| 容量 (mAh) | 電圧 | エネルギー (Wh) |
|---|---|---|
| 2000 | 3.7 V | 7.4 |
| 2000 | 5 V | 10.0 |
| 2000 | 12 V | 24.0 |
| 3000 | 3.7 V | 11.1 |
| 5000 | 3.7 V | 18.5 |
| 10000 | 3.7 V | 37.0 |
容量変換の例
定格3000 mAh、3.7 Vの一般的な18650セルは、約11.1 Whのエネルギーを蓄えています。同じ11.1 Whを5 V（USB出力）で表現した場合、これは2220 mAhに相当します。これが、10000 mAhのモバイルバッテリーが、電圧ステップアップと変換損失を考慮に入れると、その5 V USBポートで10000 mAhよりも明らかに少ない電流を供給する理由です。
よくある質問（FAQ）
なぜ効率を考慮するのですか？ 実際の電池は内部抵抗、電圧レギュレーター、温度などでエネルギーを失うため、実稼働時間は理論値の80～90%程度になるのが一般的です。
機器の値がミリアンペアではなくアンペアの場合は？ アンペアに1000を掛けてmAに換算してから入力してください（\(1\,\text{A} = 1000\,\text{mA}\)）。
電圧の違いも考慮されますか？ いいえ。mAhベースの試算は、機器と電池の電圧が互換であることを前提としています。電圧が異なる場合の容量見積もりには、容量をワット時（Wh）に換算してから計算してください。
