Luftkernspulen-Rechner
Dieses Werkzeug berechnet die Induktivität einer einlagigen Luftkernspule. Das Ergebnis basiert auf Wheelers Formel, die eine gute Annäherung für Spulen bietet, deren Länge mehr als das 0,4-fache ihres Durchmessers beträgt. Geben Sie die physikalischen Abmessungen der Spule ein, um die berechnete Induktivität zu sehen.
D
l
Luftkernspule
Das Diagramm zeigt Spulendurchmesser (D) und Länge (l).
Toroidale Spulen-Rechner
Berechnet die Induktivität eines drahtgewickelten Toroidkerns. Die Form eines Toroids begrenzt das Magnetfeld gut, was es zu einer effizienten Spule macht. Sie benötigen die Abmessungen des Toroids, die Anzahl der Windungen und die relative Permeabilität des Kernmaterials.
OD
ID
Das Diagramm zeigt die Toroid-Abmessungen.
Spulen-Farbcode-Rechner
Bestimmen Sie den Wert einer axialen Spule, indem Sie die Farben ihrer Bänder auswählen. Die meisten gängigen Spulen verwenden ein 4-Band-System. Wählen Sie die Farbe für jedes Band aus den Dropdown-Menüs, um den Induktivitätswert und die Toleranz zu ermitteln.
Visuelle Darstellung der Spule.
Spulen-Gütefaktor-Rechner
Der Gütefaktor (Q-Faktor) stellt das Verhältnis zwischen der Reaktanz einer Spule und ihrem Widerstand bei einer bestimmten Frequenz dar. Ein höherer Gütefaktor zeigt eine effizientere Spule mit geringerem Energieverlust an. Verwenden Sie diesen Rechner, um den Gütefaktor für Ihr Bauteil zu bestimmen.
L
R
Diagramm einer Spule mit Serienwiderstand.
Draht-Eigeninduktivitäts-Rechner
Dieses Werkzeug schätzt die Eigeninduktivität eines geraden, runden Drahts. Die Induktivität hängt von der Drahtlänge und dem Durchmesser ab. Die Formel ist eine Annäherung, die einen einzelnen, isolierten Draht im freien Raum voraussetzt.
Diagramm eines geraden Drahts.
Parallele Draht-Induktivitäts-Rechner
Berechnet die Induktivität von zwei parallelen, geraden Drähten. Dies ist nützlich, um die Induktivität von Übertragungsleitungen oder Stromverteilerkonfigurationen zu verstehen. Die Formel berücksichtigt den Drahtdurchmesser und den Abstand zwischen ihnen.
Diagramm von zwei parallelen Drähten.
Koaxialkabel-Induktivitäts-Rechner
Berechnet die Induktivität eines Koaxialkabels. Die Formel hängt von der Kabellänge und dem Verhältnis seiner äußeren und inneren Leiterradien ab. Dies ist eine kritische Berechnung für HF- und Hochfrequenzanwendungen.
Diagramm eines Koaxialkabel-Querschnitts.
Einzelne Zirkulare Schleife Induktivitäts-Rechner
Berechnet die Induktivität einer einzelnen, isolierten kreisförmigen Drahtschleife. Dies ist ein grundlegendes Element für viele Spulendesigns. Die Induktivität ist hauptsächlich eine Funktion des Schleifenradius und des Drahtradius.
Diagramm einer Einzeldraht-Schleife.
Gegeninduktivitäts-Rechner
Berechnet die Gegeninduktivität zwischen zwei gekoppelten Spulen. Dieser Wert zeigt an, wie sehr das Magnetfeld einer Spule die andere beeinflusst. Es ist ein Schlüsselparameter für Transformatoren und andere gekoppelte Spulensysteme.
Diagramm von zwei gekoppelten Spulen.
Spulen-Energie-Rechner
Berechnet die Energiemenge, die im Magnetfeld einer Spule gespeichert ist. Die Energie ist eine Funktion des Spulenwerts und des Stroms, der durch sie fließt. Dies ist eine wichtige Berechnung für Leistungselektronik und Energiespeicheranwendungen.
Diagramm einer Spule mit Strom.
Formeln & Theorie
Dieser Abschnitt enthält die in den Rechnern verwendeten Formeln und kurze Erklärungen der zugrunde liegenden Prinzipien. Das Verständnis dieser Formeln ist der Schlüssel zu effektivem Spulendesign und -analyse.
Luftkernspule (Wheelers Formel)
L (µH) = (d² * n²) / (18d + 40l)
- L ist die Induktivität in Mikrohenry (µH).
- d ist der Spulendurchmesser in Zoll.
- l ist die Spulenlänge in Zoll.
- n ist die Anzahl der Windungen.
- Hinweis: Unser Rechner behandelt die Umrechnung von mm zu Zoll intern.
Toroidale Spule
L (H) = (μ₀ * μᵣ * N² * h) / (2π) * ln(OD/ID)
- L ist die Induktivität in Henry (H).
- μ₀Permeabilität des Vakuums (~1,257×10⁻⁶ H/m) ist die Permeabilität des Vakuums.
- μᵣDie Fähigkeit des Materials, ein Magnetfeld zu unterstützen. ist die relative Permeabilität des Kernmaterials.
- N ist die Anzahl der Windungen.
- h ist die Höhe des Toroids in Metern.
- OD und ID sind die Außen- und Innendurchmesser in Metern.
- Hinweis: Unser Rechner behandelt die Umrechnung von mm zu Metern und Ergebnis-Skalierung.
Gütefaktor-Formel
Q = (2π * f * L) / R
- Q ist der Gütefaktor (dimensionslos).
- f ist die Frequenz in Hertz (Hz).
- L ist die Induktivität in Henry (H).
- R ist der Serienwiderstand in Ohm (Ω).
Draht-Eigeninduktivität
L (H) = (μ₀ * l / 2π) * [ln(4l / d) - 1]
- L ist die Induktivität in Henry (H).
- l ist die Drahtlänge in Metern.
- d ist der Drahtdurchmesser in Metern.
- Hinweis: Unser Rechner behandelt die Umrechnung von mm zu Metern und Ergebnis-Skalierung.
Induktivität paralleler Drähte
L (H) = (μ₀ * l / π) * arccosh(D / d)
- L ist die Induktivität in Henry (H).
- l ist die Drahtlänge in Metern.
- d ist der Drahtdurchmesser in Metern.
- D ist der Abstand zwischen den Drahtmittelpunkten in Metern.
- Hinweis: Unser Rechner behandelt die Umrechnung von mm zu Metern und Ergebnis-Skalierung.
Koaxiale Induktivität
L (H) = (μ₀ * l / 2π) * ln(b / a)
- L ist die Induktivität in Henry (H).
- l ist die Kabellänge in Metern.
- a ist der Innenleiterradius in Metern.
- b ist der Außenleiter-Innenradius in Metern.
- Hinweis: Unser Rechner behandelt die Umrechnung von mm zu Metern und Ergebnis-Skalierung.
Induktivität einzelner kreisförmiger Schleife
L (H) = μ₀ * r * [ln(8r / a) - 2]
- L ist die Induktivität in Henry (H).
- r ist der Schleifenradius in Metern.
- a ist der Drahtradius in Metern.
- Hinweis: Unser Rechner behandelt die Umrechnung von mm zu Metern und Ergebnis-Skalierung.
Gegeninduktivität
M = k * sqrt(L₁ * L₂)
- M ist die Gegeninduktivität in der gleichen Einheit wie L₁ und L₂.
- k ist der Kopplungskoeffizient (zwischen 0 und 1).
- L₁ und L₂ sind die Eigeninduktivitäten der beiden Spulen.
Spulen-Energie
E = 0.5 * L * I²
- E ist die gespeicherte Energie in Joule (J).
- L ist die Induktivität in Henry (H).
- I ist der Strom in Ampere (A).
- Hinweis: Unser Rechner behandelt die Umrechnung von µH zu H.
Spulen-Farbcodes
Die ersten beiden Bänder stellen signifikante Ziffern dar, das dritte ist ein Dezimal-Multiplikator und das vierte gibt die Toleranz an.
| Farbe | Wert (Bänder 1 & 2) | Multiplikator (Band 3) | Toleranz (Band 4) |
|---|---|---|---|
| Schwarz | 0 | x1 | - |
| Braun | 1 | x10 | ± 1% |
| Rot | 2 | x100 | ± 2% |
| Orange | 3 | x1k | ± 3% |
| Gelb | 4 | x10k | ± 4% |
| Gold | - | x0.1 | ± 5% |
| Silber | - | x0.01 | ± 10% |
| Keine | - | - | ± 20% |
