2 デシジュールからワット時への換算

デシジュール（dJ）について

デシジュール は、1 ジュール の 10 分の 1、すなわち 0.1 ジュール にあたるエネルギーの単位です。記号は dJ です。デシメートル や デシリットル とまったく同じ作り方で、メートル法 の正当な一員ですが、どちらよりもはるかに書かれることが少ない単位です。それが指す量は、ふつう ジュール の小数として書かれるからです。

この尺度は体で感じ取れます。100 グラム の りんご が 10 センチメートル 落ちると、およそ 1 デシジュール で着地します。ばね 仕掛けの ねずみ 捕りは数 デシジュール を蓄え、強い指はじきはおよそ 1 デシジュール を放ち、下手投げの小石は数 デシジュール を運びます。ミリジュール から上がってきて、人がエネルギーを かちり という音ではなく押される感触として直に感じ取れる、最初の領域です。

製品安全は、名前こそ使わないものの、この範囲を使っています。玩具の飛び道具の規則は ジュール と ジュール の 10 分の 1 で書かれ、空気式の模擬銃は日本では銃口エネルギー 0.98 ジュール までに制限され、小さな樹脂試験片の衝撃試験は 10 分の 1 の桁で結果を出します。数値は 3 dJ や 5 dJ ではなく 0.3 J や 0.5 J と書かれますが、規制されている量はまさに デシジュール が指すものです。

デシ がほかの単位で生き残ったのは、理屈よりも便利さのためです。デシリットル は 北欧 と スイス と 中欧 の広い範囲で台所の標準の量りであり、立方 デシメートル はまさに リットル です。つまりこの 接頭語 は、ほとんど誰もが使う単位のなかに静かに組み込まれています。デシグラム は薬局や貴金属の取引に現れ、デシベル があるのは、ベル そのものが音を言い表すには刻みが粗すぎたからです。

ジュール には、そうした力のどれも働きませんでした。工学はすでに 1000 倍きざみの 接頭語 に落ち着いており、あとは小数点が仕事をします。0.4 ジュール は 4 デシジュール より書きにくいわけではなく、単位を変えずに 40 ジュール や 4 キロジュール と同じ表に並びます。接頭語 は書く手間を減らすことで居場所を得るものですが、ここでは何も減らしません。

したがってこの単位に出会うのは、たいてい古い文献か、訳された技術資料か、接頭語 の階段をひととおり通す教材のなかです。換算はどちらの向きでも造作もありません。100 倍すれば ミリジュール、10 で割れば ジュール になり、その値はまわりの書き方にそのまま収まります。

1 デシジュール は、0.1 ジュール、およそ 0.0239 カロリー、およそ 0.0000278 ワット時 に等しくなります。

ワット時（Wh）について

ワット時は、1 ワット の仕事率が 1 時間流れたときに届けられるエネルギー、すなわちちょうど 3600 ジュール にあたる単位です。記号は Wh です。キロワット時 の小銭にあたり、エネルギーの量が千の位で言うには小さすぎる場面で使われます。

おもな縄張りは電池です。ノート型計算機、電話、電動工具、携帯用スピーカーの容量は ワット時 で示され、機器どうしを比べるときに意味をもつのはこの数値です。ふつう セル に印刷されている二つの数を掛け合わせたものだからです。3.7 ボルト で 3000 ミリアンペア時 と書かれた電池はおよそ 11 ワット時 を蓄えており、アンペア時 の数値だけでは、電圧がなければ何の意味もありません。

航空の規則が、この単位を思いがけず世に広めました。100 ワット時 を超える リチウム 電池は、航空会社の承認なしに客室手荷物として持ち込めず、160 ワット時 を超えるものは旅客機からまったく締め出されています。ノート型計算機や カメラ の電池にこの数値が印刷されているのも、携帯用の充電池がしきい値のすぐ下に収まるよう設計されているのも、そのためです。

小規模な発電もこの単位を使います。庭灯の太陽電池、環境から電力を集める センサー、自転車の発電機は、キロワット時 ではなく 1 日あたりの ワット時 を生み出します。電池 1 本で何年も動くように作られた低消費電力の電子回路は、ミリワット時 で見積もられます。

この単位は、キロワット時 に向けられるのと同じ批判を共有します。SI の整合的な仕事率の単位を、SI 以外の時間の単位と組み合わせているからです。厳密に SI で言えば正しい表し方は 3600 ジュール、すなわち 3.6 キロジュール であり、科学の文章は ジュール を使います。それ以外の場所では、機器の定格との実用的なつながりが勝ちます。

蓄電の設備は、家庭用の電池から系統規模の設備まで、同じ出発点から キロワット時、メガワット時 へと段を上がっていくので、この一族全体がひとつの計算を共有しています。

ここ で、よく ある 取り違え を ほどいておきましょう。電池 の 素子 は ふつう アンペア 時 か ミリ アンペア 時 で 表示 されますが、これら は 電荷 を測るもの で エネルギー ではありません。アンペア 時 が 同じ 二 つ の 素子 でも、電圧 が 違えば 蓄える 量 は かなり 異なります。アンペア 時 に 公称 の 電圧 を掛ければ ワット 時 が出ます。3.85 ボルト の 3000 ミリ アンペア 時 の 電話 の 素子 は およそ 11.6 ワット 時 をもちます。機器 どうし の 容量 の 比較 が ワット 時 でしか 意味 をもたない のも、航空 会社 が 上限 を ワット 時 で定めるのも、ミリ アンペア 時 で 宣伝 する 携帯 の 電源 が、自身 の 変換 の 損失 を数えれば その数値ほど 出せない ことがあるのも、その ためです。

1 ワット時 は、3600 ジュール、0.001 キロワット時、およそ 0.86 キロカロリー に等しくなります。