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輸入計算

數學公式

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結果

螺線管電感
0.000126
亨利(H)
電感(mH) 0.1257 mH
電感(µH) 125.66 µH

什麼是螺線管電感計算器?

螺線管(solenoid)是將導線緊密纏繞成螺旋狀的線圈。當電流通過時,它會在磁場中儲存能量,而衡量這項特性的物理量就是電感(L),單位為亨利(H)。本計算器可依據三個簡單的幾何參數——線圈匝數、橫截面積與線圈長度——估算長型空心螺線管的電感值。

使用方法

輸入導線的匝數(N)、線圈的橫截面積(單位為平方公尺,A),以及繞線的整體長度(單位為公尺,l)。計算器會回傳以亨利為單位的電感值,並同時換算成毫亨(mH)與微亨(µH),方便你直接套用。

公式解析

電感的計算公式如下:

$$L = \frac{\mu_0 \, \text{N}^{2} \cdot \text{A}}{\text{l}}$$

其中 \(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\ \text{H/m}\),為真空中的磁導率。電感與匝數的平方成正比,橫截面積越大電感越高,而線圈被拉得越長則電感越低。此「理想螺線管」公式假設線圈長度遠大於直徑,且鐵芯為非磁性材料(空氣)。若使用鐵磁性鐵芯,需再乘上相對磁導率 \(\mu_r\)。

圓柱形螺線管線圈的橫截面,顯示沿其長度纏繞的導線匝
由匝數 N、橫截面積 A 與長度 l 所表徵的螺線管。

計算範例

假設一個線圈有 \(N = 100\) 匝、橫截面積 \(A = 0.001\ \text{m}^2\)、長度 \(l = 0.1\ \text{m}\),則:

$$L = \frac{(4\pi \times 10^{-7})(100^{2})(0.001)}{0.1} = \frac{(1.2566 \times 10^{-6})(10000)(0.001)}{0.1} \approx 1.2566 \times 10^{-4}\ \text{H} \approx 0.1257\ \text{mH} \approx 125.7\ \text{µH}$$

常見問題

這適用於鐵芯線圈嗎? 無法直接套用。此公式僅適用於空心線圈;若為磁性鐵芯,請將計算結果乘上鐵芯的相對磁導率。

應該使用什麼單位? 請使用國際單位制(SI)——面積用平方公尺、長度用公尺——這樣得到的電感才會是以亨利為單位。

為什麼需要長型線圈? 此公式假設線圈內部磁場均勻,而這項條件在長度遠大於直徑時最為成立。短型線圈會出現邊緣效應,導致電感降低。

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