什麼是圓環?
圓環是一種扁平的環形,也就是兩個同心圓之間的區域。較大的圓擁有外半徑 R,較小的圓擁有內半徑 r,其中 \(R > r \ge 0\)。只要您提供任意兩個獨立的尺寸,這個計算機就能算出圓環的面積、內外兩條周長、環寬(徑向寬度),以及內外兩個直徑。
使用方法
先選擇一個長度單位(所有長度的輸入與輸出都會套用此單位),接著輸入以下五項中的剛好兩項:外半徑、內半徑、環寬、外直徑或內直徑。直徑會自動除以二換算成半徑;若提供環寬搭配其中一個半徑,便能求出另一個半徑(\(r = R - w\) 或 \(R = r + w\))。計算機隨即會列出全部八項屬性。當 \(r\) 等於 0 時,圓環就變成一個實心圓盤。
公式說明
已知外半徑 \(R\) 與內半徑 \(r\):環寬 \(w = R - r\)、外直徑 \(D = 2R\)、內直徑 \(d = 2r\)、外周長 \(C = 2\pi R\)、內周長 \(c = 2\pi r\),面積則為 \(A = \pi(R^2 - r^2)\)。這個式子也可改寫為 $$A = \pi \cdot w \cdot (R + r)$$ 由此可看出環形面積取決於它的寬度,以及內外半徑的總和。
實際範例
當 \(R = 8\) 公分、\(r = 4\) 公分時:\(w = 4\) 公分、\(D = 16\) 公分、\(d = 8\) 公分、外周長 \(= 16\pi \approx 50.27\) 公分、內周長 \(= 8\pi \approx 25.13\) 公分,而面積 $$A = \pi(64 - 16) = 48\pi \approx 150.80 \text{ 平方公分}$$
長度和面積單位轉換
由於環形面積隨長度的平方而縮放,每個長度轉換因子都必須平方才能轉換面積。選擇一個單位,以該單位輸入您的兩個尺寸,並使用這些精確因子在其他地方表達結果。
長度轉換
| 從 | 至 | 精確因子 |
|---|---|---|
| 1 cm | mm | 10 |
| 1 m | cm | 100 |
| 1 m | mm | 1000 |
| 1 in | mm | 25.4 |
| 1 in | cm | 2.54 |
| 1 ft | in | 12 |
| 1 ft | cm | 30.48 |
| 1 ft | m | 0.3048 |
| 1 yd | m | 0.9144 |
對應的面積轉換(長度因子平方)
| 從 | 至 | 精確因子 |
|---|---|---|
| 1 cm² | mm² | 100 |
| 1 m² | cm² | 10 000 |
| 1 m² | mm² | 1 000 000 |
| 1 in² | mm² | 645.16 |
| 1 in² | cm² | 6.4516 |
| 1 ft² | in² | 144 |
| 1 ft² | cm² | 929.0304 |
| 1 ft² | m² | 0.09290304 |
| 1 yd² | m² | 0.83612736 |
例子:上面的管壁環為 \(863.94\) mm²。由於 \(1\text{ cm}^2 = 100\text{ mm}^2\),這等於 \(863.94 / 100 = 8.6394\) cm²。您可以使用面積單位轉換器來確認任何單一圓形步驟的完整目標單位集合。
常見問題
我可以用環寬取代第二個半徑嗎?可以——只要提供一個半徑(或直徑)再加上環寬,缺少的另一個半徑就會自動算出。
為什麼內半徑一定要比較小?如果 \(r \ge R\),就不存在環形,結果無效。遇到這種情況計算機會提出警示。
面積的單位是什麼?是所選長度單位的平方(例如選公分,面積就是平方公分)。