電気量とは?
電気量(Q)とは、回路内のある点を通過する電気の総量のことです。単位はクーロン(C)で表します。一定の電流が一定時間流れると、移動した電気量は単純に「電流 × 経過時間」で求められます。本ツールは、電気の基本式である \(Q = I \times t\) を用います。ここで I はアンペア(A)で表した電流、t は秒(s)で表した時間です。
このツールの使い方
電流をアンペア(A)で、時間を秒(s)で入力してください。電気量がクーロン単位で表示されるほか、便利な2つの換算値も得られます。1つはバッテリー容量の目安に役立つミリアンペア時(mAh)、もう1つは流れた電子の総数です。
計算式の解説
基本となる式は \(Q = I \cdot t\) です。
$$Q = \text{Current (A)} \times \text{Time (s)}$$1アンペアは1秒あたり1クーロンに等しいため、アンペアに秒を掛けるとクーロンが得られます。電気量をミリアンペア時で表すには 3.6 で割ります(\(1\ \text{mAh} = 3.6\ \text{C}\))。電子の数を求めるには、電気量を素電荷 \(e = 1.602176634 \times 10^{-19}\ \text{C}\) で割ります。
計算例
例えば、2 A の電流が 10 秒間流れたとします。このとき
$$Q = 2 \times 10 = 20\ \text{クーロン}$$です。ミリアンペア時に直すと \(20 \div 3.6 \approx 5.56\ \text{mAh}\) となり、これはおよそ \(1.25 \times 10^{20}\) 個の電子に相当します。
よくある質問
どの単位を使えばよいですか? 電流をアンペア、時間を秒で入力すると、電気量がクーロンで求められます。分や時間で表されている場合は、先に秒へ換算してください(1分 = 60秒、1時間 = 3600秒)。
ミリアンペア時はどう求めますか? クーロンの値を 3.6 で割ります。1 mAh は 3.6 クーロンに等しいためです。
電流が一定であることが前提ですか? はい。\(Q = I \times t\) は一定(定常)の電流に対して成り立ちます。電流が変化する場合、電気量は電流を時間で積分して求めます。