電流・抵抗・時間から発熱量を自動計算(Q=I²Rt)
例:I=2A、R=10Ω、t=60秒 → Q = 2²×10×60 = 2400 J(約573.3 cal)。
抵抗で消費される電力はすべて熱になるとして計算しています(純抵抗負荷)。1 cal=4.186 J(熱化学カロリーではなく国際蒸気表カロリーに近い慣用値)を採用しています。
電流・抵抗・通電時間を入力すると、抵抗体で発生するジュール熱(発熱量)をジュール[J]で計算します。電熱線やヒーター、電気回路で「どれだけ熱が出るか」を素早く確認したいときに使えます。
ジュール熱は次のジュールの法則で求めます。
Q=I²×R×t (Q:発熱量[J]、I:電流[A]、R:抵抗[Ω]、t:時間[秒])
発熱量は電流の2乗に比例するのがポイントです。電流が2倍になると熱は4倍になります。たとえば電流2A・抵抗5Ω・時間10秒なら、Q=2²×5×10=200Jです。電圧V[V]が分かっている場合は、Q=V×I×t や Q=(V²/R)×t でも計算できます(オームの法則 V=I×R から導けます)。
Q. ジュール熱とワット(W)はどう違いますか?
A. ワット[W]は1秒あたりの消費電力(仕事率)で、P=I²×R で表します。ジュール[J]はそれに時間をかけた総エネルギー量で、Q=P×t の関係です。つまり「W×秒=J」です。
Q. 結果をカロリーや消費電力量(Wh)に直すには?
A. 1cal≒4.186Jなので、J値を4.186で割ればカロリーになります。1Wh=3600Jなので、J値を3600で割ればワット時(Wh)に換算できます。
Q. 時間は「分」で入れてもいいですか?
A. 式の t は秒が基準です。分で考えている場合は60倍、時間なら3600倍して秒に直してから入力してください。単位を揃えないと結果がずれます。