科学計算ツール

ArrayKitの科学計算ツールは、電子工作、化学、物理、気象の標準的な方程式を解きます。回路では、「オームの法則計算機」が任意の2つの値から電圧、電流、抵抗、電力を求め、「抵抗器カラーコード計算機」がカラーバンドとオーム値を相互に変換し、「電圧降下計算機」が配線での電圧の損失を見積もります。化学では、「分子量計算機」が化学式をモル質量に変え、「モル濃度計算機」と「希釈計算」がM = mol/LとC1V1 = C2V2を解き、「pH計算ツール」がpH、pOH、弱酸、緩衝液を扱い、「理想気体の状態方程式計算」がPV = nRTを解きます。物理では、「密度計算機」がρ = m/Vを解き、「スピード計算機」が速さ、距離、時間を求め、「斜方投射計算」が飛距離、最高到達点、飛行時間を示し、「比熱計算」「波長・周波数変換」「デシベル計算」が熱、光、音を扱います。部品と電力では、「コンデンサ表記の計算」「RC時定数計算ツール」「電線ゲージ換算ツール」「バッテリー駆動時間計算」「電気代計算ツール」が、表記の読み取り、RC回路の時間計算、電線サイズの換算、駆動時間と電気代の見積もりを行います。気象では、「風冷指数計算機」「熱指数計算機」「露点計算機」が、気温、風速、湿度の測定値から計算します。学生、実験スタッフ、電子工作の愛好家が、宿題や作業台での作業に使っています。すべての計算はブラウザー内で行われるので、入力した値はお使いの端末にとどまります。

• 密度計算機 — ρ = m/V で密度・質量・体積を計算。
• 質量計算機 — 密度と体積、または力と加速度から質量を計算します。
• 惑星の体重計算ツール — 月や他の惑星での体重を計算
• スピード計算機 — 速度・距離・時間を計算し、mph・km/h・m/sの単位を変換します。
• モル濃度計算機 — モル濃度・モル数・体積を計算し、希釈も求められます。
• 分子量計算機 — 化学式のモル質量を計算します。
• オームの法則計算機 — 2つの値から電圧・電流・抵抗・電力を計算します。
• 抵抗器カラーコード計算機 — 抵抗器の色帯をΩに変換、またはその逆も可能。
• 電圧降下計算機 — ゲージ、長さ、電流から配線の電圧降下を推定します。
• 電気代計算ツール — 家電の1日・1か月・1年の電気代を見積もります。
• 風冷指数計算機 — 気温と風速から体感温度を計算します。
• 熱指数計算機 — 気温と湿度から体感温度を算出
• 露点計算機 — 気温と湿度から露点を計算します。
• 理想気体の状態方程式計算 — PV = nRTを任意の単位で解き、モル体積も表示。
• pH計算ツール — pH・pOH・イオン濃度、弱酸や緩衝液にも対応。
• 波長・周波数変換 — 波長・周波数・光子エネルギーをスペクトル帯域つきで変換。
• 斜方投射計算 — 発射から飛距離・最高点・滞空時間・着地を計算。
• 希釈計算 — C1V1 = C2V2を解き、段階希釈にも対応。
• 比熱計算 — Q = mcΔTと混合後の温度を計算します。
• コンデンサ表記の計算 — 104や4n7などの表記をpF・nF・µFに変換します。
• バッテリー駆動時間計算 — 容量・電圧・デューティ比・実効容量の目減りから駆動時間を見積もり。
• デシベル計算 — 音のレベルを合成し、距離による減衰と安全なばく露時間を算出。
• RC時定数計算ツール — タウ、充電カーブ、カットオフ周波数。
• 電線ゲージ換算ツール — AWGをmm²、直径、抵抗、許容電流へ。

よくある質問

これらの科学計算ツールで何を計算できますか。

化学では、モル質量、モル濃度、希釈、pHと緩衝液、理想気体の圧力・体積・温度。物理では、密度、速さ、投射物の飛距離と高さ、熱量、波長と光子のエネルギー、音の大きさに加え、「質量計算機」で密度や力から質量を、「惑星の体重計算ツール」で月やほかの惑星での体重を求められます。電子工作と電力では、オームの法則、抵抗器とコンデンサの表記、RC時定数、電圧降下、電線のゲージ、バッテリーの駆動時間、家電の電気代、気象では、風冷指数、熱指数、露点を計算できます。

オームの法則で電圧、電流、抵抗を求めるには、どうすればよいですか。

オームの法則はV = I × Rで、電力はP = V × Iです。「オームの法則計算機」に電圧、電流、抵抗、電力のうち任意の2つを入力すると、残りの2つを計算し、どの値を計算したかを示します。たとえば、4 Ωの抵抗に12 Vをかけると、3 Aと36 Wになります。

実験用の溶液や希釈の量は、どう計算すればよいですか。

まず「分子量計算機」で、IUPACの標準原子量から化学式のモル質量を求めます。「モル濃度計算機」はモル濃度、物質量（モル）、体積を相互に換算し、「希釈計算」はC1V1 = C2V2を解いて、量り取る原液の量と加える溶媒の量を示し、段階希釈の計画も立てられます。そのうえで「pH計算ツール」が、KaまたはKbから弱酸、弱塩基、緩衝液のpHを推定します。

科学計算ツールは、入力した値をどこかに送信しますか。

しません。どの科学計算ツールもブラウザー内で動作するので、入力した測定値、化学式、部品の値はお使いの端末上で処理され、ArrayKitにアップロードされることはありません。原子量や電線の表などの参照データは、ページと一緒に読み込まれます。

結果はどのくらい正確で、どんな基準に従っていますか。

教科書どおりの方程式と公表されている資料を使っています。IUPACの原子量、米国国立気象局（National Weather Service）の風冷指数と熱指数の式、露点のマグナス式、「電線ゲージ換算ツール」のNEC 310.16の許容電流値、「デシベル計算」のNIOSHとOSHAの基準値などです。結果の確かさは、入力値とその背後にあるモデル次第です。理想気体の状態方程式は実在気体の効果を無視し、電圧降下と許容電流の数値は見積もりです。電気設備の工事や安全に関わる実験では、地域の規格やご自身の資料で必ず確認してください。