电感计算器:储能、感抗与谐振一站搞定
电感计算器是一款多合一工具,用于分析电感在直流和交流电路中的表现。它能算出线圈中储存的能量、给定频率下的感抗、串联或并联元件的总电感量,以及 LC 电路的谐振频率。
每个选项卡都实时显示结果并附完整的公式分解,让你清楚看到每个数值是如何推导出来的。它适合学习交流电理论的电子专业学生、设计分频器、滤波器和电源的爱好者,以及从事 RF、SMPS 和 LC 振荡回路工作的工程师。
如何使用电感计算器
基础 — 储存能量
在基础选项卡中,分别输入电感量(L)和电流(I),并各自选择单位。计算器会用 E = ½LI² 立即算出磁场中储存的能量,并展示每一步代入过程。
阻抗 — 感抗
在阻抗选项卡中,输入电感量和频率,即可得到感抗 XL = 2πfL 以及频率响应曲线。再加上电压,还能看到由此产生的交流电流。
串联和并联 — 总电感量
在串联和并联选项卡中,选择一种模式,至少输入 2 个电感,点击 添加电感 可继续添加(最多 10 个)。总电感量会随组合公式实时更新。
谐振 — LC 频率与 Q
在谐振选项卡中,输入电感量和电容即可求出谐振频率 f₀ = 1/(2π√LC)。再填入一个可选的电阻,还能算出品质因数(Q)和带宽。
功能特性
储存能量
用 E = ½LI² 计算电感磁场中储存的能量,结果带 SI 词头并附逐步代入过程。
感抗
对任意电感量和频率计算 XL = 2πfL,公式逐行清晰呈现。
频率响应曲线
交互式曲线直观展示感抗如何随整个频率范围变化,并在当前工作点上标出标记。
交流电流
在阻抗选项卡加上电压,即可按 I = V / XL 推导出流经电感的交流电流。
串联和并联
组合 2 到 10 个电感。串联直接求和;并联使用倒数公式,每个电感可单独选择单位。
LC 谐振频率
求出 LC 电路的 f₀ = 1/(2π√LC),以及谐振时 XL = XC 处的感抗。
品质因数与带宽
在谐振选项卡加上电阻,即可解锁品质因数 Q = (1/R)√(L/C) 以及由此得到的带宽。
支持 SI 词头
输入和结果均采用标准 SI 词头 —— nH 到 H、µA 到 A、Hz 到 MHz、pF 到 F、mΩ 到 MΩ —— 让数字清爽易读。
可调精度
把小数精度设为 2 到 6 位,以匹配任何计算所需的准确度。
快速示例
载入直流电机、SMPS 扼流圈、音频分频器、RF 扼流圈和 AM/FM 收音机调谐等真实案例,一键填入输入值。
常见问题
电感的阻抗怎么计算?
对于交流电路中的理想电感,其阻抗等于感抗 XL = 2πfL,其中 f 是以赫兹为单位的频率,L 是以亨利为单位的电感量。在阻抗选项卡输入 L 和 f,计算器就会返回以欧姆为单位的 XL。理想电感的电阻为零,因此正是这个感抗在阻碍交流电流。
感抗的公式是什么?
感抗为 XL = 2πfL。它是电感对交流电的阻碍作用,随频率和电感量线性增大。与电阻不同,感抗只影响交流信号,这就是为什么同一个能阻挡高频电流的线圈,却几乎能让直流电自由通过。
电感储存了多少能量?
电感磁场中储存的能量为 E = ½LI²,L 以亨利、I 以安培为单位,能量以焦耳为单位。在基础选项卡输入电感量和电流,结果会立即以带 SI 词头的数值(nJ、µJ、mJ、J)显示,并逐行展示完整的代入过程。
电感串联和并联怎么计算?
串联时电感量直接相加:Ltotal = L1 + L2 + …,总值更大。并联时取倒数相加:1/Ltotal = 1/L1 + 1/L2 + …,总值更小。这与电容的组合方式正好相反。串联和并联选项卡支持 2 到 10 个电感,并随你输入即时重算。
LC 电路的谐振频率是多少?
谐振频率为 f₀ = 1/(2π√LC),即感抗等于容抗(XL = XC)时的频率。在谐振时,串联 LC 电路达到最小阻抗,并联 LC 电路达到最大阻抗,同时能量在线圈的磁场和电容的电场之间来回振荡。
品质因数(Q)代表什么?
品质因数 Q 衡量谐振峰的尖锐程度 —— Q 越高,带宽越窄,滤波越具选择性。对于带串联电阻 R 的 LC 电路,Q = (1/R)√(L/C),带宽则为 f₀/Q。在谐振选项卡填入一个可选的电阻,即可同时看到这两个值。
电感阻抗如何随频率变化?
由于 XL = 2πfL,电感的感抗与频率成正比:频率加倍,感抗也加倍。阻抗选项卡上的频率响应曲线会绘出这一关系,并标出你当前的工作点,让你一眼看清变化趋势。
我的数据会被存储或发送到服务器吗?
不会。每次计算都用 JavaScript 在你的浏览器本地完成。你输入的任何内容都不会被上传、存储或追踪。
还没有评论,快来发表第一条!