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起電力・端子電圧計算

起電力12 V、内部抵抗0.5 Ωの電池から2 Aを取り出すと、内部で1 V下がり、端子電圧は11 Vになります。起電力、内部抵抗、電流を入れるだけで、実際の電池で使える電圧が分かります。ブラウザで無料で使えます。

無料
ブラウザで動作
登録不要
データは端末の外に出ません

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

起電力ε: 12
内部抵抗: 0.5
電流: 2

結果

端子電圧: 11 V
電圧降下: 1
負荷抵抗: 5.5
精度: 10

この起電力・端子電圧計算ツールは、古典的な線形モデルV_t=起電力-電流×内部抵抗を用いて、負荷が電流を引くときにバッテリーの端子間に現れる電圧を返します。開回路の起電力は負荷がない状態で測定される電圧です。負荷がかかると、実際のセルは内部抵抗の両端で電圧を失うため、使用可能な端子電圧は正の放電電流に対して常に低くなります。代表的な検証例として、内部抵抗0.5オームの12ボルトセルが2アンペアを供給すると端子電圧11ボルトになり、9ボルトのバッテリーは開回路で電流ゼロ、端子電圧が起電力に等しくなります。エンジンは有限の算術のみを使用し、ネットワーク通信もサンプリングも日付依存の近道もありません。

端子電圧の意味と結果の見方

端子電圧とは、バッテリーやセルが負荷に接続されている間に、その外部端子間で測定される電位差です。理想的な教科書モデルでは、セルは単一の内部抵抗rと直列に接続された理想的な起電力源εです。負荷が放電方向に電流Iを引くと、その内部抵抗に対するオームの法則によりI×rに等しい電圧降下が生じるため、端子に残る電圧はV_t=ε-I×rです。

電流ゼロは有効で開回路をモデル化します。端子電圧は起電力に等しく、負荷抵抗は無限大ではなくnullとして返されます。このモデルにおけるオーム抵抗rは非負であるため、負の内部抵抗は拒否されます。

逆電流モデルと充電モデルはこのページの対象外であるため、負の電流は拒否されます。テブナンの多電源ネットワークも、温度依存のrも、モンテカルロサンプリングもありません。完全な回路シミュレーション、Peukert容量モデル、バッテリーの充電状態曲線が必要な場合は専用のツールをご利用ください。

活用例

宿題と実習のチェック

バッテリーのワークシートやDC実習レポートを採点する前に、起電力、内部抵抗、負荷電流から端子電圧を計算します。

決定的なテストフィクスチャ

V=ε-Irに関するユニットテスト、バッテリーデモ、CIアサーション向けに再現可能なV_tと電圧降下の値を生成できます。

設計とメーカーのチェック

データシートの起電力・内部抵抗と測定した電流が分かっている場合に、負荷時の使用可能なレール電圧を見積もります。

よくある質問

どの公式が使われていますか?

V_t=起電力-I・rです。起電力は開回路の起電力、Iは負荷電流、rは内部抵抗です。内部の電圧降下I・rも返されます。

どの単位を使うべきですか?

ボルト、オーム、アンペアのような一貫した単位系を使ってください。その場合、端子電圧と電圧降下はボルト（V）になります。このツールは接頭辞を自動変換しません。

結果に出る負荷抵抗とは何ですか？

表示された電流を流す外部の抵抗の値で、端子電圧を電流で割って求めます。11 Vで2 Aなら5.5 Ωです。電流がゼロのときは表示されません。

電流がマイナスの場合はどうなりますか？

計算は受け付けられません。このツールが扱うのは電池が負荷へ放電する場合だけで、充電や逆向きの電流は対象外です。

電流がゼロのときはどうなりますか？

内部抵抗での電圧降下がなくなるため、端子電圧は起電力と同じになります。たとえば無負荷の9 V電池なら、端子には9 Vがそのまま現れます。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/emf-internal-resistance

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/emf-internal-resistance \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"emf":12,"internal_resistance":0.5,"current":2}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/emf-internal-resistance", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "emf": 12,
    "internal_resistance": 0.5,
    "current": 2
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/emf-internal-resistance",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "emf": 12,
    "internal_resistance": 0.5,
    "current": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/emf-internal-resistance", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"emf":12,"internal_resistance":0.5,"current":2}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"emf":12,"internal_resistance":0.5,"current":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/emf-internal-resistance", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "emf": 12,
  "internal_resistance": 0.5,
  "current": 2
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.emf_internal_resistance",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

制限

max_abs_value 1000000000000000

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

負の負荷電流はinvalid_inputで拒否されます。このツールは放電のみをモデル化し、充電や逆電流の経路は扱わないためです。宿題、実習準備、設計チェックにはブラウザで無料にご利用いただき、CI、指導用ソフトウェア、教育デモで再現可能な端子電圧フィクスチャが必要な場合は、成功したリクエストごとに$0.002のAPIをご利用ください。

端子電圧の意味とレスポンスの内容

これは、この計算ツールがterminal_voltageとして返す量であり、内部のvoltage_drop自体も併せて返します。電流がゼロでない場合、レスポンスには端子電圧を電流で割ったload_resistanceも含まれ、これは同じ線形モデルの下で述べられた電流を生む外部Rです。レスポンスは、emf、internal_resistance、currentを要求された精度に正規化し、メソッドをV_t=起電力-電流×rとタグ付けし、短い式の文字列を繰り返し、SIと整合する入力のための単位をVとラベル付けします。エンジンはサポートされる数値範囲内で閉じた形の式を評価するか、invalid_inputで入力を拒否します。このページは、ワークシート、ユニットテスト、API利用者に適した安定した数値出力とともに、線形の端子電圧公式のみに答えます。

起電力・内部抵抗・電流の読み取り方法とV_tを再現可能に保つ仕組み

各値は文書化された大きさの上限内の有限な小数でなければなりません。埋め込まれた空白、16進数プレフィックス、非数値トークンは明確なメッセージとともに拒否されるため、不正なセルが誤った端子電圧につながることはありません。電流は0以上でなければなりません。負のIは、V_t=起電力-電流×rにおいて負荷電流が非負であること、逆電流モデルが対象外であることを示すメッセージとともに即座に失敗します。内部抵抗も非負でなければなりません。数値文字列の先頭の任意のプラス記号や指数表記は、有限の小数として解析できる場合に受け付けられます。起電力の優先フィールドはemfですが、E、epsilon、open_circuit_voltage、voc、V_emfといった別名も受け付けるため、スプレッドシート、クエリ文字列、型付きフォームは同じ契約を再利用できます。内部抵抗はinternal_resistanceを優先し、r、R_internal、ri、r_int、resistance_internalといった別名があります。負荷電流はcurrentを優先し、I、i、load_current、amps、amperesといった別名があります。必須の3つのフィールドのいずれかが欠落すると、欠落したフィールドを名指ししたメッセージとともにinvalid_inputで失敗します。自動化されたパイプライン内で同一の数学的結果が必要な場合は、このページの無料ブラウザ実行と有料APIを組み合わせてご利用ください。

起電力・内部抵抗のチェックが学習・設計・ソフトウェアで役立つ場面

学生がV_t=ε-Irに出会うのは、回路の単元が実際のバッテリーを紹介するとき、実習がなぜ新しいセルが開回路よりも負荷時に低い読み取り値を示すのかを尋ねるとき、あるいはコンテストの問題がSPICEを実行することなく起電力・内部抵抗・電流を与えて端子電圧を尋ねるときです。教師は、ミリボルトとボルトを気づかないうちに混同したり告げずにピークとRMSを切り替えたりする不透明な電卓アプリを信頼することなく、手頃な起電力と電流について模範解答をあらかじめ生成できます。開発者は同じ契約をスクリプトから呼び出し、バッテリーUI用の決定的なテストベクターの種を作ったり、電力予算のスケッチの前にユーザーが入力したセルのパラメータを正規化したり、あいまいな見積もりではなく端子電圧を要求するプログラミング課題の条件を満たしたりします。プロダクトや教育向けのツールは、学習者が起電力、r、負荷電流を入力し、UIが電圧降下と使用可能な電圧の両方を表示しなければならないときにこのエンドポイントを使います。フィールド技術者やメーカーは、データシートの内部抵抗とマルチメーターの電流のみが分かっている場合に、12ボルトや9ボルトのレール、スターターモーターの負荷、単純なDC電源の手早いチェックにこれを使います。このページでの計算はすべてブラウザ内で完結します。API経由では成功した検索1件につき$0.002がかかり、検証に失敗したリクエストは課金されず、レスポンスが返された後は何も保存されません。この無料のインタラクティブな探索と、同一結果を返す有料APIという分割は、KITのtier-Aカタログの他のツールと同様であり、教室でのデモから自動化パイプラインへ、数学的な結果を変えることなく移行できます。関連する回路のステップが必要なときは電気的電力や抵抗のヘルパーと、学習とソフトウェアテスト向けに無料で決定的な電気計算ツールの小さなラボを構築する際は他の物理系エンドポイントと組み合わせてご利用ください。

技術的な質問

起電力・端子電圧計算ツールの料金はいくらですか?

このページのブラウザ版は無料です。API経由では成功したリクエストごとに$0.002がかかり、無効な入力には課金されません。

電流が負の場合はどうなりますか?

入力はinvalid_inputで拒否されます。この計算ツールは放電のみをモデル化します。逆電流と充電は対象外です。

電流ゼロの場合はどうなりますか?

端子電圧は起電力に等しくなります（開回路）。R_load=V_t/IはI=0で未定義になるため、負荷抵抗はnullとして返されます。

KITの完全なドキュメントを見る →