この計算ツールでできること
「電力・仕事率の単位換算」は、1つの電力値(仕事をする速さ、エネルギーを伝える速さ)を入力するだけで、よく使われるすべての単位へ一度に換算できるツールです。対応するのは、SI単位(ミリワット、ワット、キロワット)、無線分野で使われる対数スケールのdBm、力学系の単位(重量キログラムメートル毎秒、仏馬力PS、英馬力HP、フィートポンド毎秒)、そして熱量系の単位(カロリー毎秒、キロカロリー毎秒、BTU毎秒)です。1か所に値を入れるだけで、表全体が瞬時に埋まります。
使い方
電力の欄に数値を入力し、その値が表す単位を選びます。あわせて、表示に使う有効桁数を指定してください。結果のパネルには、単位系ごとに分類された11種類すべての換算値と、SI基準であるワット(W)での値が表示されます。
計算式の解説
線形の各単位には、「1単位あたり何ワットか」を表す固定の換算係数があります(例:1 kW = 1000 W、1 PS = 735.49875 W、1 HP = 745.69987 W)。このツールはまず、入力値を $$P_{\text{W}} = \text{値} \times \text{係数}$$ でワットに変換し、続いて各単位の係数で割って換算します(\(\text{out} = P_{\text{W}} \div \text{換算先の係数}\))。例外はdBmで、これは対数スケールのため、入力側では $$P_{\text{W}} = 0.001 \times 10^{\,\text{dBm}/10}$$ 出力側では \(\text{dBm} = 10 \times \log_{10}(P_{\text{W}} \div 0.001)\) で計算します。dBmは対数を用いるため、正の電力に対してのみ定義されます。
計算例
値 = 1、単位 = キロワット(kW)を入力すると、これは \(P_{\text{W}} = 1000\ \text{W}\) に相当します。1000 W を各係数で割ると、1,000,000 mW、1000 W、1 kW、60 dBm、101.9716 kgf-m/s、1.35962 PS、1.34102 HP、737.5621 ft-lbf/s、238.8459 cal/s、0.238846 kcal/s、0.947817 BTU/s となります。
よくある質問
なぜ馬力が2種類あるのですか? 仏馬力(PS)は 75 kgf-m/s ≒ 735.5 W、英馬力/機械馬力(HP)は 550 ft-lbf/s ≒ 745.7 W で定義されます。両者には約1.4%の差があるため、別々に扱っています。日本では一般に仏馬力(PS)が使われます。
どのカロリーを使っていますか? 国際蒸気表(IT)カロリーの 4.1868 J、およびIT基準のBTUである 1055.05585262 J を採用しており、標準的な工学用の換算表に一致します。
電力が0のときdBmはどう表示されますか? 0または負の電力に対しては、対数が発散するためdBmは定義されません(負の無限大となります)。