什麼是 RL 串聯電路?
RL 串聯電路是由電阻(R)與電感(L)首尾相接所組成的電路,因此流經兩者的電流完全相同。當以頻率為 f 的正弦波電源驅動時,電感會抵抗電流的變化,並產生隨頻率而變的電抗。這個計算器可求出電路的阻抗大小 |Z|,以及電壓與電流之間的相位角。
使用方式
分別輸入電阻、電感與頻率,並從各自的下拉選單中選擇對應單位。系統會先把所有數值換算成 SI 基本單位(歐姆、亨利、赫茲)再進行運算。按下計算後,即可看到以歐姆表示的阻抗、以度數表示的相位角、感抗,以及角頻率。
公式說明
首先求角頻率:\omega = 2π f。感抗為 X_L = \omega L。由於電阻電壓與電感電壓相差 90 度,因此阻抗是兩者的向量和:
|Z| = \sqrt{R^{2} + X_L^{2}}
電源電壓領先電流的相位角為
\varphi = \arctan\!≤ft(((X_L) ÷ (R))\right)
以度數表示,落在 0 到 90 度之間。
實例演算
假設 R = 100\ \Omega、L = 10\ mH(0.01\ H)、f = 5\ kHz(5000\ Hz):
\omega = 2π × 5000 = 31415.93\ rad/s
X_L = 31415.93 × 0.01 = 314.159\ \Omega
接著
|Z| = \sqrt{100^{2} + 314.159^{2}} = √(108696.04) = 329.691\ \Omega
而
\varphi = \arctan(3.14159) = 72.343^{\circ}
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)
在直流(\(f = 0\))時會如何?
此時電抗為零,因此 \(|Z| = R\),相位角為 \(0^{\circ}\)。
若電阻為零(純電感)會如何?
此時 \(|Z| = \omega L\),相位角剛好是 \(90^{\circ}\);計算器會以雙引數反正切函數安全處理這種情況。
提高頻率會使阻抗增加嗎?
會。頻率越高,\(X_L\) 越大,使 \(|Z|\) 隨之增加,並讓相位角逐漸趨近 \(90^{\circ}\)。