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直列 RLC インピーダンス計算

この直列 RLC インピーダンス計算機は、理想的な抵抗器、インダクタ、コンデンサを直列に接続した回路を、指定した 1 つの周波数で評価します。抵抗はオーム、インダクタンスはヘンリー、静電容量はファラド、周波数はヘルツで入力してください。実部と虚部、誘導性および容量性リアクタンス、インピーダンスの大きさ、度とラジアンによる位相を返します。さらに、その動作点で回路が誘導性、容量性、純抵抗性のいずれであるかも示します。

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値と単位をそろえて入力してください

すべて SI 基本単位で入力してください。抵抗はオーム、インダクタンスはヘンリー、静電容量はファラド、周波数はヘルツです。接頭辞は送信前に換算します。たとえば、100 ミリヘンリーは 0.1 ヘンリー、1 マイクロファラドは 0.000001 ファラド、1 キロヘルツは 1000 ヘルツです。理想的な無損失 LC 回路を扱うため抵抗はゼロでも構いませんが、インダクタンス、静電容量、周波数は必ずゼロより大きくしてください。この計算は、単一の正弦波周波数における理想的な集中定数素子を想定します。巻線抵抗、等価直列抵抗、寄生容量、表皮効果、誘電損失、周波数依存の公差は、入力抵抗に含めない限り考慮されません。実際の設計では、可能であれば対象周波数での測定値またはメーカー資料の値をご使用ください。接頭辞を誤ると、数値としては有効でもリアクタンスが数千倍以上ずれる場合があります。

インピーダンスの計算方法をご確認ください

最初に ω = 2πf により周波数を角周波数へ変換します。次に、誘導性リアクタンスを XL = ωL、容量性リアクタンスの正の大きさを XC = 1/(ωC) で求めます。複素インピーダンスでは、抵抗器が R、インダクタが +jXL、コンデンサが −jXC を与えるため、直列合成値は Z = R + j(XL − XC) です。返される正味リアクタンスは XL − XC であり、正なら誘導性、負なら容量性です。大きさは |Z| = √(R² + X²) から求めます。位相には atan2(X, R) を使用するため、リアクタンスの符号が保たれ、抵抗ゼロも正しく処理されます。誘導性負荷では正、容量性負荷では負、両リアクタンスが相殺するとゼロです。技術計算やソフトウェアへそのまま利用できるよう、度とラジアンの両方を出力します。

大きさと位相を適切にご利用ください

インピーダンスの大きさは、理想的な直列枝における RMS 電圧と RMS 電流の比を表し、|I| = |V|/|Z| です。位相は電圧と電流の時間関係を表します。ここでの規約では、正の位相は誘導性回路のように電圧が電流より進むことを、負の位相は容量性回路のように電流が電圧より進むことを意味します。直列共振では XL と XC が等しくなり、正味リアクタンスはゼロ、インピーダンスは抵抗だけになります。実際の部品値と有限の計算精度により、その近傍では小さな残差が生じる場合があります。本機能は 1 回の要求につき 1 周波数だけを評価し、周波数掃引、帯域幅、品質係数、過渡応答、非正弦波の力率、部品定格は算出しません。複素数計算には実部と虚部を、極形式のフェーザには大きさと位相をご利用ください。API の自動処理は 1 件 $0.002 です。

活用例

フィルターの動作点を確認する

遮断周波数、試験周波数、信号周波数で直列 RLC 枝の大きさと位相を評価します。

正弦波電流を見積もる

インピーダンスの大きさと電源の RMS 電圧から、理想的な定常電流を見積もります。

リアクタンスの性質を判定する

指定周波数で枝が誘導性、容量性、抵抗性のいずれになるかを判定します。

よくある質問

どの式を使用しますか？

Z = R + j(2πfL − 1/(2πfC)) を使用し、三平方の関係で大きさを、atan2 で位相を求めます。

どの単位で入力しますか？

抵抗はオーム、インダクタンスはヘンリー、静電容量はファラド、周波数はヘルツで入力し、接頭辞は事前に換算してください。

位相が負になるのはなぜですか？

選択した周波数で容量性リアクタンスが誘導性リアクタンスより大きく、枝が容量性であることを示します。

直列共振ではどうなりますか？

誘導性と容量性のリアクタンスが相殺され、理想的な大きさは抵抗と等しく、位相はゼロになります。

寄生損失も含まれますか？

いいえ。理想的な集中定数モデルです。既知の直列損失を抵抗へ含めるか、より詳細なモデルをご使用ください。

API 計算の料金はいくらですか？

1 件あたり $0.002 です。ブラウザー版も同じ決定論的な計算を使用します。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/impedance-rlc-series

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/impedance-rlc-series \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"resistance":100,"inductance":0.1,"capacitance":0.000001,"frequency":1000}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/impedance-rlc-series", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "resistance": 100,
    "inductance": 0.1,
    "capacitance": 0.000001,
    "frequency": 1000
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/impedance-rlc-series",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "resistance": 100,
    "inductance": 0.1,
    "capacitance": 0.000001,
    "frequency": 1000
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/impedance-rlc-series", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"resistance":100,"inductance":0.1,"capacitance":0.000001,"frequency":1000}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"resistance":100,"inductance":0.1,"capacitance":0.000001,"frequency":1000}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/impedance-rlc-series", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "resistance": 100,
  "inductance": 0.1,
  "capacitance": 0.000001,
  "frequency": 1000
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.impedance_rlc_series",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

制限

max_abs_input 1000000000000000

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

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