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🧮 Resistor Noise 計算機

專業免費的 Resistor Noise 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
400.1 奈伏(nV)RMS
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是電阻熱雜訊?

任何一顆電阻都會因為內部載子受熱擾動而產生微小的隨機電壓,這與外加電壓無關,稱為約翰遜–奈奎斯特雜訊(Johnson–Nyquist noise),也常被稱作熱雜訊。它決定了放大器、感測器與量測系統最基本的雜訊底限(noise floor)。本計算器可在指定的量測頻寬與溫度下,算出電阻的 RMS 熱雜訊電壓。

如何使用

請輸入以歐姆為單位的電阻值、以克耳文(K)為單位的絕對溫度(室溫約為 290–300 K),以及以赫茲為單位的量測頻寬。計算器會輸出以奈伏(nV)表示的 RMS 雜訊電壓、以伏特表示的數值,以及以 nV/√Hz 表示的雜訊電壓頻譜密度。

計算公式

RMS 熱雜訊電壓為:

V_n = √(4 · k · T · R · BW)

其中 k 為波茲曼常數(1.38 × 10^{-23}\ J/K),T 為以克耳文表示的絕對溫度,R 為以歐姆表示的電阻值,BW 則是以赫茲表示的雜訊頻寬。雜訊電壓頻譜密度為 √(4 · k · T · R),單位為 V/√(Hz)。

範例試算

當 R = 1000\ \Omega、T = 290\ K、BW = 10,000\ Hz 時:

V_n = \sqrt{4 × 1.38 × 10^{-23} × 290 × 1000 × 10000} = \sqrt{1.60 × 10^{-13}} ≈ 4.00 × 10^{-7}\ V = 400.06\ nV RMS
雜訊頻譜密度為 \sqrt{4 × 1.38 × 10^{-23} × 290 × 1000} ≈ 4.00\ nV/√(Hz)。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

雜訊會隨電阻兩端的電壓而改變嗎?
不會。熱雜訊是電阻本身的固有特性,即使沒有任何電流流過時也依然存在。
為什麼要用克耳文(K)?
熱雜訊與絕對溫度成正比,因此 \(T\) 必須以克耳文為單位(攝氏溫度 + 273.15)。
nV/√Hz 是什麼意思?
這是雜訊電壓密度——將它乘上 \(\sqrt{\text{頻寬}}\),即可得到該頻寬內的總 RMS 雜訊。