電荷

電荷の換算について

電荷は物質がもつ基本的な性質で、これによって物質は電磁気力を受けます。電荷は電気の量、すなわち流れたり蓄えられたりする電気の大きさとして測られます。電荷には正と負の2種類があり、それぞれ陽子と電子が担っていて、異種の電荷は引き合い、同種の電荷は反発します。静電気から化学結合、電子デバイスにいたるまで、あらゆる電気現象はこの基本的な性質の上に成り立っています。

SI単位はクーロン（C）で、1アンペアの電流が1秒間に運ぶ電荷量として定義されます。ただしバッテリーではアンペア時（Ah）やミリアンペア時（mAh）のほうが一般的です。これらは、ある電流でどれだけの時間給電できるかに直接対応するためです。バッテリーを正しく選ぶには、電荷（Ah）とエネルギー（Wh）の関係を理解しておく必要があります。電圧を考慮しなければ、バッテリー同士を意味のある形で比較することはできません。

本コンバーターは、電子回路、バッテリー用途、電気化学計算で使われる標準的な電荷の単位をすべて扱います。

電荷のよくある換算

電荷の単位リファレンス

クーロン（C） – 電荷のSI単位で、静電気力を定量化したシャルル・ド・クーロンにちなむ名称です。1クーロンは、1アンペアの電流が1秒間流れたときに運ばれる電荷量に等しく（1 C = 1 A·s）、およそ 6.24 × 10¹⁸ 個の電気素量（電子または陽子）に相当します。一般的な落雷は 15-350 クーロンを移動させ、静電気のショックはマイクロクーロン程度です。

アンペア時（Ah） – 1アンペアが1時間流れた量で、3,600 クーロンに等しくなります。大型バッテリーの標準的な容量単位で、自動車用バッテリー（50-100 Ah）、電動工具用（2-12 Ah）、電動アシスト自転車用（10-20 Ah）などがあります。使用時間の計算は、時間 = Ah ÷ 消費電流です。容量は放電レートによって変わるため、メーカーは通常 C レートの条件を明記します。

ミリアンペア時（mAh） – Ah の1/1000（3.6 クーロン）です。携帯機器用バッテリーの世界共通の仕様値になっています。スマートフォン：3,000-5,000 mAh。タブレット：5,000-15,000 mAh。単三アルカリ電池：約 2,500 mAh。18650 リチウムセル：2,500-3,500 mAh。バッテリーは必ず同じ電圧どうしで比較してください。電圧が異なる場合は、エネルギー（Wh）のほうが意味のある指標です。

電気素量（e） – 電荷の基本単位で、陽子1個の電荷（電子1個の電荷の大きさ）に等しい量です。1 e = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ C ちょうどで、2019年以降は定義値となっています。観測されるすべての電荷は e の整数倍です。クォークは分数電荷（⅓e、⅔e）をもちますが、単独で観測されることはありません。

ファラデー（F） – 電子1モル分の電荷で、96,485.33 C（アボガドロ定数 × 電気素量）に等しくなります。電気化学では欠かせない量で、1価金属1モルをめっきするには1ファラデーが必要です。電気分解の法則を確立したマイケル・ファラデーにちなむ名称です。