単4などの電池の容量はどれくらい?電池の容量の単位、計算方法もご紹介!

この記事を執筆するにあたって

電気に関しては、無知ですが、自分の勉強にもなると思いこの記事を書きました。

Written By IDE です

目次

電池の容量は気にしていない人は多い

最近では、電池も価格的に安くなってきて100均などでも販売されていますが、電池の容量というのは気にする人は少ないと思います。

電池の種類も今では増えてきて種類によって容量も異なり、例えば単三電池より単四電池のほうが外回りが小さいですよね。

ということは単三より単四電池のほうが電池の容量が少ないのでしょうか?

今回は単四電池を含む様々な電池の容量について触れていきたいと思います。

乾電池の容量ってどうやって計算するの?

オキシライド電池

まずは電気に関する単位をしろう!

単位にはいろいろありますが、ここで1つ基本となる考え方をご紹介します。

ピストン式の水鉄砲があると仮定した場合に

押す力→電圧(V)

出てくる水の量→電流(A)

水の出口の大きさ→抵抗(Ω)※この記事では出てきません

という基本概念の元に解説していきます。

mAとは

mAとはミリアンペアと呼ばれる電流を表す単位です。

アンペアの1000分の1の単位となり、どういった場合に使われるのかは下に記載のアンペアで紹介しています。

Whとは

Whとはワットアワーと呼ばれる電力量を表す単位で、1時間に消費したワットを表す場合に用いる事が普通で、よく家の電気代の請求書などに記載されていることが多いです。

1000Wh、つまり1Kwhの場合は1000Wの電気を1時間使用した場合という事に解釈していいと思います。

1Kwhとはわかりやすく言えば、目安として2014製造の冷蔵庫を1時間使用した場合の電気量となり、30日使用した場合は最低でも1か月あたり30kwhは消費していることになるでしょう。

Wとは

W(ワット)というのは電力を表す単位の1つで、定義としては1秒間に1ジュールの仕事率と定義されています。

分かりにくいので簡単に説明すると、実際に消費される電気エネルギーとして理解していただくといいと思います。

このワットが高いほど消費電力が多くなり、電気代などもこのワットが高いほど消費電力が多いと考えてもらって結構です。

AとVをかけた値に力率をかけた数値がワットになります。

このワットというのは電気代に大きく直結する数値で、ワット数が多いものを使えば使うほど電気代は高くなっていきます。

Aとは

A(アンペア)とは電気の流れる量で、ドライヤーの消費電力が1000Wだとした場合には、日本は100Vですので、1000W÷100Vで、10アンペアとなります。

※実際にはこの数値に力率が関係しますので、増減があります。

このアンペアに関しては、ブレーカーにも記載されていますが、例えば家庭のブレーカーが30Aで設定されている場合には、30Aを超える電流が同時に流れた場合には漏電遮断機によりブレーカーが落ちます。

例えば、電子レンジとエアコンを同時に使用とかエアコンを同時に3台稼働させた場合に家庭のブレーカーが落ちた経験がある方は多いと思います。

これは家庭で設定されているアンペアを同時に流れた電流量が上回るため漏電遮断器が作動したためです。

上記のミリアンペアというのはこのAの1000分の1の単位です。

Ahというのはアンペアアワーと通常言いますが、1Aの電流で1時間流し続けた場合に取り出すことができる電池の量です。

0.5Aの電流を2時間流し続けた場合も同様の数値になります。

Vとは

電気を押し出す力を表す単位で、日本では100Vと定められています。

電池の世界では1.5Vと表記されていると思います。

単位の変換方法

WhからmAhへの変換方法

この変換方法というのはどういった場合に役に立つのかというと、飛行機に乗る場合に手荷物として持っていくことができるのは160Wh以下と定めている会社が非常に多くなっています。

例えば飛行機の中にスマホを持ち込む場合にモバイルバッテリーを持ち込む場合、通常mA表示のモバイルバッテリーを160Wh以下かどうか判別しなくてはなりません。

式としては、

Wh=Ah×V 

で求める事ができます。

※Ah÷1000=mAhです。

※5000mAh=5Ahとなります。

なので例えば3000mAのモバイルバッテリーは、式から計算すると

Wh=0.3×100 つまり30Whと計算できます。

mAhからWhへの変換方法

今度は逆の計算になりますが、

これも式の Wh=Ah×V で答えが導き出せます。

mAhは1000をかけることによってAhに変換できますので5000mAhは5Ahになります。

上の式を計算すると、Wh=5×100 つまり500という答えが出ますね。

電池の容量の計算方法は?

アルカリ 電池 飛行機

電池の容量というのは電池から取り出すことのできる電気の量ということになります。

ただ、乾電池の場合にはメーカーが説明するには、最初に設定された容量というのは存在しておらず、電池を使用している物の電流により増減するものなので、正確な計算というのは不可能という事です。

ここで、式をおさらいしておきます。

Wh=Ah×V という式を覚えておきましょう。

それと概算式としては、難しい言葉になりますが

放電電流×定格電流放電時間=電池容量(mAh)となります。

電池の容量を計算する計算方法

電池の容量というのは基本的に充電された状態から放電を開始して放電ができない状態になるまでの放出量によって決まります。

電池の持ち時間は定格電流10000mAh、定格電圧5Vの電池の場合は

10000mAh÷1000×5=50Wh となります。

何時間持つかを算出する場合には使用する物のWhを算出して50÷X(Wh)とすれば何時間持つかが出てきます。

定格電流と定格電圧によって電池の持ち時間は左右されますので、電池を使う商品の定格電流と定格電圧をきちんと確認しないと計算はできません。

乾電池の容量ってどれくらい?

ここでは、あくまでもメーカーに確認した分での概算の数値として設定されている値について説明しています。

※単位はmAhとなり、持続時間に関しては定電流連続放電が20mAと100mAの場合について解説しています。

表示の順番は【電池容量】【20mAの場合】【100mAの場合】

の順で書いています

単1乾電池の容量

①アルカリ乾電池 17100、800、130(容量、20mA、100mAの順)

②マンガン乾電池 9000、400、60

単2乾電池の容量

①アルカリ乾電池 7700、380、200

②マンガン乾電池 4300、200、26

単3乾電池の容量

①アルカリ乾電池 2700、140、20

②マンガン乾電池 1300、50 6.8

単4乾電池の容量

①アルカリ乾電池 1200、58、8.2

②マンガン乾電池 600、25、2.5

角型の電池(9V電池) ※実は単4電池6本合体してます

①アルカリ乾電池 600、41、2.0

②マンガン乾電池 470、20、1.8

もちの良い大容量乾電池

電池 燃える ゴミ

電池にも何種類も存在していますが、マンガンとアルカリの大まかな違いを説明すると

マンガン乾電池は全体の容量が小さく、電流を取り出しにくいため負荷電流が小さいものに適しています。

※上記でも説明している通り、電池を使うものによって容量は変化するので、小電力のものであれば安価なマンガンで十分使えますよね。

一方のアルカリ乾電池はマンガン乾電池よりも容量が大きく、電流を取り出しやすいためマンガン乾電池よりも電池の持続時間が長いです。

ちなみに100円均一の電池がなぜ早く切れるのかというと、取り出せる電気の量が少ないからです。

おすすめその①:エボルタ電池

エボルタ乾電池は、昔あったオキシライド乾電池の後継機として販売されている商品で、マンガン乾電池やアルカリ乾電池をさらに改良して作られました。

ギネスで世界一長持ちする乾電池として認定もされたほどの商品です。

おすすめその②:1.5ボルトリチウム乾電池

リチウム電池は、環境が低温の場合にも十分な能力を発揮できるとして開発されました。

リチウム乾電池の一般的な電池の持ちはアルカリ乾電池の2倍として設定されており、しかも軽いという面も持っています。

注意点としては、初期電圧が一般の乾電池が1.5Vに対して1.8Vとなっており、使用した際に電圧の負荷がかかってしまうため、豆電球や精密モーターなどに使用した場合には故障の原因となってしまう場合があります。

まとめ

ここまで電池について解説してきましたが、電池の容量など考えたことがなかった人が多かったと思います。

まあ電池がなくなったら交換するというのが普通ですが、電池の中身がわかったので、これからの電池の選び方にもつながるかもわかりませんね。

電池の容量を計算する決まった方法がないというのはちょっと残念ですが、これから先にこれが電池の計算方法だという公式ができた時にはまた再度この記事を書いてみようと思います。

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IDE です
もともと店舗で家電の販売を行っていました。
家電に関してお客様から聞かれることは多々あります。こちらが準備していない質問もあります。 その際調べて自分の知識として蓄えられるようになりました。

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