什麼是電感儲能計算器?
當電流流過電感的線圈時,會在周圍建立磁場,能量就儲存在這個磁場之中。本計算器採用物理學上的標準關係式 \(E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^{2}\),幫你精確算出磁場中蓄積的能量。只要輸入電感值與電流,就能得到以焦耳(小數值時也會顯示毫焦耳)為單位的儲能結果。這條公式放諸四海皆準,不論在哪個國家都適用。
如何使用
請輸入電感 L,單位為亨利(H)。要特別留意:實際電子零件常以毫亨(mH = 0.001 H)或微亨(µH = 0.000001 H)標示,所以記得先換算成亨利。接著輸入電流 I,單位為安培(A)。按下計算,工具便會回傳所儲存的磁能。
公式說明
電感儲存的能量為 $$E = \frac{1}{2} L I^{2}$$ 能量與電感值成正比,但與電流的平方成正比——也就是說,電流加倍,儲能會變成原本的四倍。當電流發生變化時,電感就會釋放這份能量;這也正是為什麼電流被突然中斷時會產生很高的電壓尖峰(升壓轉換器與點火線圈正是利用這個原理)。
範例試算
假設 \(L = 0.1 \text{ H}\)、\(I = 2 \text{ A}\),則 $$E = \frac{1}{2} \times 0.1 \times 2^{2} = 0.5 \times 0.1 \times 4 = 0.2 \text{ J}$$ (即 200 mJ)。若電流提高到 4 A,能量便會躍升至 \(\frac{1}{2} \times 0.1 \times 16 = 0.8 \text{ J}\)。
常見問題
為什麼電流比電感值的影響更大?因為公式裡電流是取平方項。電流只要稍微增加,儲存的能量就會大幅提升。
計算結果使用什麼單位?主要以焦耳(J)顯示;遇到小型電感時,也會換算為毫焦耳(mJ)。
有把電阻或鐵芯損耗算進去嗎?沒有。這裡計算的是理想狀態下的磁場能量;實際的電感還會因電阻與鐵芯損耗而消耗能量。