更多分类: 数理统计计算器 化学计算器 体积计算器

电子电路模电数电计算器

Single Layer Coil Calculator

Enter your values:
Diameter: mm
Length: mm
Inductance: µH
Results:
No of Turns:
Standard Wire Gauge:
Enter value and click on calculate. Result will be displayed.

单层线圈电感计算器

首页 › 电子电路 › 单层线圈电感计算器
最后更新: · 公式与示例已人工校对

空心单层线圈的电感只由几何尺寸决定:直径越大、匝数越多电感越大,线圈越长则耦合变弱、电感反而下降。Wheeler 公式在匝数不太少、长度不太长时误差约 1%,是无磁芯线圈设计最常用的估算方法。

使用方法

  1. 填入线圈直径(或半径)、绕线长度与匝数
  2. 读取电感量与所需漆包线长度
  3. 对照目标电感调整匝数,注意匝数变化是平方关系

计算公式

Wheeler 公式 L(µH) = (a² · N²) / (9a + 10b) a 为半径 cm,b 为绕线长度 cm,N 为匝数
反解匝数 N = √(L · (9a + 10b)) / a 由目标电感反推需要绕多少圈
线长估算 ℓ ≈ N · 2πa 按平均周长累加,用于选线

计算示例

半径 1 cm、绕线长度 2 cm、绕 20 匝
  1. a²N² = 1 × 400 = 400
  2. 9a + 10b = 9 + 20 = 29
  3. L = 400 / 29 ≈ 13.8 µH
结果:约 13.8 µH,用 0.5 mm 漆包线需约 125 cm
直径 25.4 mm、绕线长 50.8 mm,目标 13.8 µH
  1. Diameter 填 25.4(毫米),Length 填 50.8,Inductance 填 13.8(微亨)
  2. 括号内:0.70866 × 25.4 + 1.5748 × 50.8 = 18.00 + 80.00 = 98.00
  3. 13.8 × 98.00 = 1352.4,开方得 36.775
  4. 直径换成英寸:25.4 / 25.4 = 1,36.775 ÷ 1 = 36.775,取整得 36 匝
  5. 每毫米 36 / 50.8 = 0.7087 匝,换算每英寸 0.7087 × 25.5 = 18.07
  6. 18.07 落在 14.8 与 19.7 之间,对应 SWG 18
结果:输出 Turns 36、Wire 18;按平均周长 36 × π × 25.4 mm 估用线约 287 cm

要点与常见误区

  • 电感与匝数平方成正比:匝数加倍电感变四倍,调节时不宜一次加太多。
  • 线圈长度接近或超过直径后,Wheeler 公式误差变大,应改用多层或带磁芯方案。
  • 相邻线圈的间距会影响分布电容,密绕电感量大但自谐振频率低。
  • 输入的是直径不是半径,页面标的是 Diameter (mm):半径 12.7 mm 的骨架照半径填 12.7,会得 70 匝,比正确的 36 匝多一倍,电感变四倍。量的时候卡尺跨过圆心读整条
  • 匝数被 parseInt 截断而不是四舍五入:36.775 只取 36,按 Wheeler 反推实际电感 36² × 1² / (18 × 1 + 40 × 2) = 13.22 µH,比填进去的 13.8 µH 低 4.2%。想凑到 13.8 附近,目标改填 14.4 µH 得 37 匝,实际 13.97 µH

常见问题

为什么加了磁芯电感会大很多?
磁芯的磁导率是空气的几百到几千倍,磁通更容易集中,电感按 µr 成倍增加,但会带来饱和问题。
Wheeler 公式适用范围?
要求绕线长度大于 0.4 倍直径、匝数大于 5 圈左右,超出范围误差会明显增大。
怎么提高线圈的 Q 值?
用更粗的线、镀银线或利兹线降低趋肤损耗,同时减少骨架介质损耗,Q 可以做到 100 以上。
绕了 36 匝到底多少电感,和填进去的 13.8 差在哪
按 L = N²D² / (18D + 40b) 算,D = 1 英寸、b = 2 英寸,L = 1296 / 98 = 13.22 µH,比目标低 4.2%,差额全来自取整:36.775 被截成 36,少 0.775 匝。若把长度从 50.8 mm 缩到 48 mm 再算,开方项变小、匝数反而降到 35,电感只有 35² / 93.59 = 13.09 µH,所以别用缩短长度来补匝数
SWG 18 的线能在这 50.8 mm 里绕下 36 匝吗
能。SWG 18 裸线径 1.22 mm,带漆约 1.29 mm,密绕每毫米 0.775 匝,50.8 mm 上限约 39 匝,36 匝占 92%,余量 3 匝。页面输出的线号是把 tpi = 36 / 50.8 × 25.5 = 18.07 拿去和线径表比出来的,落在 14.8~19.7 区间就是 SWG 18;算出的 tpi 低于 7.48 时线号栏会是空的,那是绕不下,不是填错
多绕一圈电感涨多少,微调时怎么加
36 匝 13.22 µH、37 匝 13.97 µH、38 匝 14.73 µH,每加一圈约 +0.75 µH(+5.6%),因为 L 与 N² 成正比,增量约 2/36。本尺寸下目标匝数按 N = √(L × 98) 估,13.2 → 36 匝、13.8 → 37 匝、14.7 → 38 匝;要更细的调节只能改骨架直径或线圈长度,半圈半圈试是试不出来的

相关计算器