什麼是 RLC 電路計算器?
RLC 電路由電阻(R)、電感(L)與電容(C)三者組合而成。這個計算器專門用來分析串聯 RLC 電路的核心特性:諧振頻率、角諧振頻率、品質因數(Q)以及頻寬。透過這些數值,你可以了解電路在不同頻率訊號下的反應,以及它的調諧選擇性有多銳利。
使用方法
請以歐姆(Ω)輸入電阻、以亨利(H)輸入電感、以法拉(F)輸入電容。計算器會回傳以赫茲(Hz)為單位的諧振頻率、以每秒弧度(rad/s)為單位的角頻率、無因次的 Q 值,以及以赫茲為單位的頻寬。記得使用 SI 單位——例如 1 mH 等於 0.001 H,1 µF 等於 0.000001 F。
公式說明
當電路達到諧振時,電感抗等於電容抗,此時諧振頻率為
f_0 = ((1) ÷ (2π√(L·C)))
。以角頻率表示則為 \omega_0 = ((1) ÷ (√(L·C)))
。串聯電路的品質因數為 Q = ((1) ÷ (R))√(((L) ÷ (C)))
;Q 值越高,代表頻率響應越窄、選擇性越強。半功率點之間的頻寬則為 Δ f = ((f_0) ÷ (Q))
。
實際範例
假設 R = 10\ \Omega、L = 1\ mH(0.001\ H)、C = 1\ \muF(0.000001\ F)。則
√(LC) = \sqrt{1×10^{-9}} ≈ 3.162×10^{-5}
因此 f_0 = ((1) ÷ (2π· 3.162×10^{-5})) ≈ 5033\ Hz
Q 值為 ((1) ÷ (10))·√(((0.001) ÷ (0.000001))) = 0.1·√(1000) ≈ 3.162
而頻寬為 ((5033) ÷ (3.162)) ≈ 1592\ 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)
這個計算器適用於並聯 RLC 電路嗎?
諧振頻率公式是相同的,但理想並聯電路的品質因數為 \(Q = \text{R}\cdot\sqrt{\frac{\text{C}}{\text{L}}}\)。本工具採用的是串聯電路的定義。
Q 值高代表什麼?
高 Q 值表示相對於儲存能量的損耗較低、頻寬較窄,使電路具有很高的頻率選擇性。
為什麼我算出來的 Q 是 0?
如果 R 為 0(理想無損耗狀態),Q 在數學上會是無定義/無限大;為了避免除以零的錯誤,本計算器在此情況下回傳 0。請輸入一個較小的正電阻值,以獲得符合現實的結果。