J から kWh への換算 ジュール ↔ キロワット時 無料 オンライン 安全

ジュールからキロワット時へ：センサー、フラッシュ、心拍の小さなエネルギー

ペースメーカー、ワイヤレスセンサー、カメラのフラッシュを設計する人はマイクロジュールやジュールで仕事をしますが、電池や電力に料金を払う人はワット時やキロワット時で考えます。この二つの世界が出会うのは、コイン電池がどれだけもつか、あるいは十億個のセンサーを動かすのにいくらかかるかを誰かが尋ねるときです。「J を kWh に換算」する計算では、3,600,000 で割ります。一ジュールは 2.78 × 10⁻⁷ kWh、3,600 J は 0.001 kWh、36 MJ は 10 kWh です。上の計算機は入力に合わせて割り算を行い、下の節では、電子工学と医療の数値をキロワット時の尺度に並べてみます。

以下では、計算例、各単位の紹介、比較、小規模なエネルギーの多くの事例、そしてよくある間違いを取り上げます。計算はすべてお使いのブラウザ内で行われます。電池の寿命は常に条件に左右されるので、見積もりは目安として扱ってください。

J を kWh に換算する方法：3,600,000 で割る

規則

一キロワット時はちょうど 3,600,000 ジュールです。J を kWh に換算するには、ジュールを 3,600,000 で割ります。7,200,000 J は 2 kWh、180,000,000 J は 50 kWh、1.8 × 10¹² J は 500,000 kWh になります。逆方向には、kWh に 3,600,000 を掛けます。

計算例

50 J のカメラのフラッシュは 1.39 × 10⁻⁵ kWh に等しくなります。200 J の除細動器の電気ショックは 5.6 × 10⁻⁵ kWh に等しくなります。2,430 J を蓄えるコイン電池は 0.000675 kWh、つまり 0.675 Wh を含みます。

厳密な係数

この係数は時間とワットの定義から導かれ、隠れた丸めはありません。小さなエネルギーでは、先にワット時に移るほうが簡単です。1 Wh は 3,600 J で、それから 1,000 で割ります。

簡単な妥当性の確認

kWh での答えは、ジュールの数値の 3.6 百万分の一です。「J を kWh に換算」した結果が元より大きな数になったなら、割らずに掛けています。

ジュール

技術者の予算の単位

ジュールは、一ワットを一秒間続けたもので、無線メッセージ、心拍のパルス、フラッシュといった単発の出来事のエネルギーに自然な単位です。低消費電力の電子機器のデータシートは、動作あたりのエネルギーをマイクロジュールやミリジュールで示します。

使われる場面

電子機器のデータシート、医療機器、物理、エネルギーハーベスティングの研究です。

キロワット時

メーターの単位

キロワット時は、家庭や企業が電気料金を払う単位です。電子機器の一つの出来事のエネルギーに比べれば巨大ですが、出来事の数が数十億にのぼる場合や、製品が大型の電池である場合には、自然な単位になります。

使われる場面

電気料金の請求書、電池の容量、電力網の統計です。

ジュールかキロワット時か

一ジュールは 2.78 × 10⁻⁷ kWh にあたるので、kWh の数値は 3.6 百万分の一になります。1 GJ は 278 kWh に等しく、3.6 × 10¹² J は 1 GWh に等しくなります。エネルギーは同じで、数値と単位が変わります。

換算は厳密です。よくある落とし穴は方向で、ジュールから kWh へは数値が急激に小さくなります。

換算が現れる場面

コイン電池とウェアラブル

3 V で 225 mAh の CR2032 コイン電池は、0.675 Wh、2,430 J、つまり 0.000675 kWh を蓄えます。1.1 Wh のスマートウォッチの電池は 3,960 J、0.2 Wh のワイヤレスイヤホンは 720 J を持ちます。千個のコイン電池でも、一キロワット時に満たない量です。

医療用インプラント

ペースメーカーのパルスには約 25 µJ が必要で、毎分 70 拍なら、一日におよそ 2.5 J、7 × 10⁻⁷ kWh になります。2.8 V で 1 Ah の電池は 10,080 J、0.0028 kWh を持ち、電子回路を含めても十年ほどもちます。

フラッシュとショック

キセノンのカメラのフラッシュは 50 J、1.39 × 10⁻⁵ kWh を蓄えます。除細動器は 200 J、5.6 × 10⁻⁵ kWh まで充電されます。わずかなエネルギーを数ミリ秒で放出することが、それらを強力にしています。

ワイヤレスセンサー

短いメッセージを送信する低消費電力のセンサーは、送信あたり約 100 mJ、つまり 2.8 × 10⁻⁸ kWh を使います。一時間に一通、一日 24 通送ると、2.4 J、6.7 × 10⁻⁷ kWh かかります。2,430 J のコイン電池は、スリープ電流を数える前の無線だけで千日もちます。

脳と神経

一つの神経インパルスには約 10⁻⁹ J かかります。脳は約 20 W、つまり一時間に 72,000 J、0.02 kWh を使い、その大半は細胞の電気的な状態を保つためです。この数値は、人間の脳を電球の消費電力より下に置き、「J を kWh に換算」する計算が、その比較を正確にします。

キー入力のエネルギー

キーを押すには、約 0.05 J の力学的仕事、1.4 × 10⁻⁸ kWh が必要です。一日に 10,000 文字を打つと、500 J、0.00014 kWh を使います。「J を kWh に換算」する計算が確認するとおり、一日中打ち続けても、120,000 J を使うやかんの一分間より安く済みます。

機械式腕時計

十分に巻かれたぜんまいは、約 1 J を蓄えます。機械式ムーブメントが動くのにおよそ 7 µW が必要なので、その一ジュールで約 40 時間もちます。キロワット時では 2.8 × 10⁻⁷ kWh です。腕に付けた時計は、自動巻きローターを通した腕の動きから、一日に数ジュールを得ます。

コンデンサーとスーパーキャパシター

5 V で 1 F のコンデンサーは、12.5 J、3.5 × 10⁻⁶ kWh を蓄えます。2.7 V で 3,000 F のスーパーキャパシターモジュールは、10.9 kJ、0.003 kWh を蓄えます。それらを束ねたバンクは、数十キロジュールのエネルギーで、ディーゼルエンジンを始動したり、風力タービンの出力を平滑化したりできます。

カメラとディスプレイ

50 J、1.4 × 10⁻⁵ kWh のフラッシュでの撮影は、そのあとに続く画面よりはるかに少ないエネルギーしか使いません。5 W の画面が写真を一分間表示すると、300 J、8.3 × 10⁻⁵ kWh を消費します。フラッシュは華々しいですが、時間がたつとディスプレイのほうがコストがかかります。

暗算での換算

J を kWh に暗算で換算するには、3.6 で割って六桁ずらします。7.2 MJ は 2 kWh、36 MJ は 10 kWh、3.6 GJ は 1,000 kWh です。エネルギーが kJ なら、3.6 で割って三桁ずらします。

表計算の数式

表計算で J を kWh に換算するには、A 列にジュールでのエネルギーを入れ、B 列に =A2/3600000 と入力します。逆方向には =B2*3600000 です。ごく小さな値では、B 列を指数表示にするか、=A2/3600 でワット時を計算します。

残す桁数

データシートのエネルギーは通常 10 パーセントの精度なので、有効数字二桁が適切です。コイン電池について「J を kWh に換算」する計算では、2,430 J は 0.000675 ではなく 0.00068 kWh になります。桁数を増やすと、仕様にない精度を示すことになるからです。

覚えておきたい目安

1 MJ は 0.278 kWh です。3.6 MJ は 1 kWh です。1 GJ は 278 kWh です。3.6 GJ は 1 MWh です。1 TJ は 278 MWh です。3.6 TJ は 1 GWh です。1 PJ は 278 GWh です。これらを使えば、目測で J を kWh に換算できます。

基準のはしご

1,000 J は 0.000278 kWh です。100,000 J は 0.0278 kWh です。10 MJ は 2.78 kWh です。500 MJ は 139 kWh です。10 GJ は 2,778 kWh です。1 TJ は 277,778 kWh です。1 PJ は 277.8 百万 kWh です。このようなはしごがあれば、確認が手早くできます。

スリープ電流の予算

3 V で 2 µA でスリープするセンサーは、6 µW、一日に 0.52 J、1.4 × 10⁻⁷ kWh を消費します。一年では 190 J、5.3 × 10⁻⁵ kWh です。設計者は一マイクロアンペアごとに戦います。2,430 J の電池では、ごく小さな電流でも何年にもわたって影響するからです。

逆算による確認

「J を kWh に換算」した結果を確かめるには、答えに 3,600,000 を掛けます。7,200,000 J が 2 kWh になったなら、2 掛ける 3,600,000 で 7,200,000 に戻ります。二つ目の確認は大きさで、kWh の数値は六桁少なくなっているはずです。

ワット時との関係

一 Wh は 3,600 J で、一 kWh は 1,000 Wh です。2,430 J のコイン電池は 0.675 Wh です。54,000 J のスマートフォンの電池は 15 Wh です。電池メーカーは Wh、電力会社は kWh、物理学者は J を使います。

計算例

ある農場が、それぞれ一日に 60 J を使う土壌センサーを 2,000 個設置します。全体では一日に 120 kJ、0.033 kWh を使います。一年では 43.8 MJ、12 kWh で、数ユーロかかります。費用になるのは電気ではなく、電池です。

十億台の機器

それぞれ一日に 50 J を使う十億個のセンサーには、一日に 5 × 10¹⁰ J、13,900 kWh が必要です。一年では 5 GWh、18 TJ です。500 MW の中規模の発電所は年に約 4,400 GWh を発電するので、十億台の低消費電力機器でも、その出力の千分の一ほどしか必要としません。「J を kWh に換算」する計算が、そうした計画の位置づけを示します。

再び電力とエネルギー

1 mW の電力が一日続くと、86.4 J、2.4 × 10⁻⁵ kWh です。一ワットが一年続くと、31.5 MJ、8.76 kWh です。ジュールは一ワットを一秒間続けたエネルギーなので、あらゆるエネルギーは、電力に時間を掛けたものです。

X 線と放射線治療

胸部 X 線は約 0.1 mGy の吸収線量を与え、体重 70 kg の体ではおよそ 7 mJ、2 × 10⁻⁹ kWh です。2 Gy の放射線治療の一回分は、治療する組織にキログラムあたり 2 J を与え、全身が受けたとすれば 140 J、3.9 × 10⁻⁵ kWh です。放射線の線量は、エネルギーとしては小さくても、影響は大きいのです。

筋肉の仕事

体重 70 kg で 3 メートルの階段を上るには、2,060 J の仕事、5.7 × 10⁻⁴ kWh が必要です。百回の階段上りでは 206 kJ、0.057 kWh かかります。体は効率の関係で、その約四倍を消費します。

別の道筋

ジュールは、3,600,000 で直接割るか、ワット時を経由して、3,600 で割ってから 1,000 で割ることで、kWh に至ります。二つの道筋が食い違うなら、数字を打ち間違えています。

補聴器とイヤホン

サイズ 312 の補聴器の電池は、1.4 V で約 180 mAh、つまり 0.25 Wh、900 J を持ちます。1 mW の消費では 10 日もちます。キロワット時では 0.00025 kWh です。そうした電池 100 個入りの箱は 0.025 kWh で、やかん一杯を沸かすより少ない量です。

デジタルカメラとドローン

7 Wh のコンパクトカメラの電池は、25,200 J、0.007 kWh を持ち、300 枚の撮影に足ります。これは写真一枚あたり 84 J になります。40 Wh の小型ドローンの電池は、144 kJ、0.04 kWh を持ち、ローターが約 80 W を消費するので、約 30 分飛びます。

エネルギーハーベスティング

100 µW を生み出す振動発電機は、一日に 8.6 J、2.4 × 10⁻⁶ kWh を生みます。圧電タイルの上の一歩は、数ジュール、約 2 から 5 J、5.6 × 10⁻⁷ から 1.4 × 10⁻⁶ kWh を与えます。一日千歩で 5 kJ、0.0014 kWh です。こうした電源はセンサーを動かせますが、ランプは動かせません。

数字で聞く：ドアベル

ワイヤレスドアベルの送信機は、12 V で 55 mAh、2,376 J の電池を使い、一回押すごとに約 0.5 J を消費するので、電池は 5,000 回近く押せます。キロワット時では、蓄えられたエネルギーが 0.00066 kWh、一回鳴らすごとに 1.4 × 10⁻⁷ kWh です。一日に 20 回鳴らす家庭は、8 か月で電池を使い切ります。

小型機器の太陽電池

5 cm² の電卓の電池は、室内光で約 100 µW、つまり一日に 8.6 J を生み出します。10 cm² のポケットサイズのパネルは、日光の下で 0.1 W、一時間に 360 J、0.0001 kWh を与えます。千枚のそうしたパネルが日なたにあれば、一時間に 0.1 kWh を発電します。

ランプを灯す

1 W の LED を一時間点灯すると、3,600 J、0.001 kWh を使います。10 W のランプを 10 時間なら 360,000 J、0.1 kWh かかります。5 W のイルミネーションを 6 時間つけると、108,000 J、0.03 kWh を使います。したがって、安価な電球は、動かすコストがごくわずかです。

スマートフォンの充電

15 Wh のスマートフォンの電池は、54,000 J、0.015 kWh を持ちます。毎日一回満充電すると、一年で 5.5 kWh、19.7 MJ かかります。十億台のスマートフォンが毎日充電しても、年に 5.5 TWh で、中規模の国の電力のおよそ十分の一です。

ノートパソコンとタブレット

60 Wh のノートパソコンの電池は 216 kJ、0.06 kWh を蓄え、30 Wh のタブレットは 108 kJ です。ノートパソコンを毎日充電すると、年に 22 kWh、79 MJ かかります。電池の定格について「J を kWh に換算」する計算をすれば、家電のエネルギーと並べて位置づけられます。

筋肉と火花

ガスライターの圧電着火装置は、約 10 mJ、2.8 × 10⁻¹⁰ kWh の火花を発生させます。人からの静電気放電は 5 mJ に達することがあります。これらはエネルギーは小さくても電圧は大きく、ガスの混合気に点火するのに十分です。

心拍

人間の心臓は、一拍あたり約 1 J の力学的仕事をします。毎分 70 拍なら、一日に 100,800 J、0.028 kWh、一年で約 37 MJ です。心臓の効率は 20 から 25 パーセントにすぎないので、体はその何倍もを熱として消費します。それでも、心臓の仕事は、家庭の年間使用量に比べればごくわずかです。

J を kWh に換算する値の追加例

さらに長い換算の一覧

必要な値が最初の一覧にない場合は、次の換算が近くてそのまま読み取れるかもしれません。

• 0.1 J = 0.0000000277778 kWh
• 0.5 J = 0.000000138889 kWh
• 3 J = 0.000000833333 kWh
• 4 J = 0.00000111111 kWh
• 7 J = 0.00000194444 kWh
• 15 J = 0.00000416667 kWh
• 20 J = 0.00000555556 kWh
• 75 J = 0.0000208333 kWh
• 200 J = 0.0000555556 kWh
• 500 J = 0.000138889 kWh
• 2,000 J = 0.000555556 kWh
• 10,000 J = 0.00277778 kWh

「J を kWh に換算」する計算のよくある間違い

3,600,000 を掛ける

ジュールから kWh へは、数値は小さくなります。7,200,000 J が 2.6 × 10¹³ になったなら、割らずに掛けています。

W と Wh の混同

ワットは電力で、ワット時はエネルギーです。5 W の機器は、一時間動かさない限り 5 Wh を使いません。換算する前に、単位を注意深く読んでください。

mJ と µJ

ミリジュールはジュールの千分の一、マイクロジュールは百万分の一です。混同すると、千倍の違いが生じます。低消費電力の電子機器では、接頭辞がすべてを決めます。

簡単な質問

J を kWh に換算する式は何ですか？

kWh は、ジュールを 3,600,000 で割ったものです。

百万ジュールは kWh でいくつですか？

0.278 kWh です。

十億ジュールは kWh でいくつですか？

278 kWh です。

1 kWh は何ジュールですか？

ちょうど 3,600,000 J です。

入力した内容はアップロードされますか？

いいえ、すべてお使いのブラウザ内で計算されます。

関連ページとまとめ

こちらもご覧ください：J から cal への変換、cal から kWh への変換、BTU から kWh への変換、kWh から cal への変換、km から mi への変換、mi から km への変換、°C から °F への変換、°F から °C への変換、ft/s から mph への変換。逆方向については kWh から J への変換をご覧ください。

まとめると、ジュールは 3,600,000 で割るとキロワット時になり、答えの横に単位を書きます。すべてブラウザ内にとどまり、アカウントもアップロードも必要ありません。