インピーダンスによる波動電力透過率計算
インピーダンスの不整合をどれだけの電力が通り抜けるかが分かります。50から75へ進む場合の透過率は0.96で、電力のほとんどがそのまま進みます。インピーダンスが等しければちょうど1です。ブラウザで無料で使えます。
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- ブラウザで動作
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計算例
- インピーダンス 1
- 50
- インピーダンス 2
- 75
- 電力透過率
- 0.96
この計算ツールは、入射波の電力のうち、2つの媒質の境界を通過する割合を求めます。入射側と透過側の正の実数波動インピーダンスをご入力ください。結果は0から1までの無次元値で、1は電力が完全に透過することを示します。インピーダンスの不整合によって反射と透過が決まる、音響、伝送線路、垂直入射の損失なしモデルを手早く確認する場合に役立ちます。
透過率の値が示す内容
電力透過率は、理想的な境界面で入射電力のどの程度が第2の媒質へ進むかを表します。結果が1なら、このモデルでは全電力が透過します。0に近い場合、境界を越える電力はわずかです。
結果は百分率ではなく比率です。たとえば0.8は入射電力の80パーセントに相当します。2つのインピーダンスが等しい場合は整合して反射電力が生じないため、結果は1になります。
不整合が大きいほど透過割合は低下します。これは電力の結果であり、振幅透過係数とは異なります。振幅係数と電力係数は定義が異なり、追加のインピーダンス係数が必要な場合があります。
本計算は、正の実数インピーダンスと、標準的な垂直入射式が成立する理想的で損失のない境界を前提とします。損失性、分散性、異方性の媒質や複素インピーダンスには、より詳細な電磁界解析または回路解析が必要です。
2つのインピーダンスの入力方法
どちらも有限で0より大きい値である必要があります。オームなど適切な単位を使用できますが、式は比率に依存するため、2つの入力には同じ単位をお使いください。計算では、両インピーダンスの積の4倍を、それらの和の2乗で割ります。
内部では先に比率を作るため、両方が有限ながら非常に大きい場合の不要なオーバーフローを避けられます。2つの値を入れ替えても、理想的で相反的な境界モデルのとおり、透過率は同じです。丸め処理を行わないため、自動処理では表示用の近似値ではなく、決定論的なJavaScript数値結果を取得できます。
整合状態の確認には同じ正の値を、不整合の比較には一方を固定して他方を変えた値をお使いください。
前提条件と実務上の解釈
境界面を2つの正の実数波動インピーダンスまたは特性インピーダンスで表せ、一般的な損失なし電力収支式が適用できる場合に、この結果をご利用ください。伝送線路区間の一次比較、垂直入射する音響境界、簡略化した電磁媒質などが代表例です。本ツールは密度、波速、誘電率、透磁率、形状、周波数からインピーダンスを導出しません。
あらかじめ対象となる2つのインピーダンスへ換算しておく必要があります。また、波が第2媒質に入った後の伝搬損失も含みません。したがって、結果は境界における透過だけを表し、損失のある経路を進んだ後に残る電力は示しません。
有効な正の実数入力では、結果が0から1の範囲に収まることをご確認いただけます。理想的な損失なしモデルでは、反射電力の割合は1から透過率を引いた値です。計算は決定論的で、ネットワーク、外部データ、保存状態、乱数、時刻依存入力を使用しません。
活用例
伝送線路の不整合確認
2つの正の実数特性インピーダンスを比較し、接続部を通過する理想的な電力割合を推定します。
音響境界の透過推定
2つの実数音響インピーダンスから、垂直入射で損失のない境界を手早く計算します。
技術計算表の検証
既知のインピーダンス対を決定論的な式で再計算し、無次元の結果を比較します。
よくある質問
インピーダンスの単位は何を使えばよいですか？
通常はオームなどの適切な単位を、両方で統一してお使いください。得られる透過率は無次元です。
インピーダンスが等しいと透過率が1になるのはなぜですか？
理想的な損失なしモデルでは、等しい値によって反射を生む不整合がなくなり、全入射電力が境界を通過するためです。
複素インピーダンスを入力できますか？
いいえ。 正の実数インピーダンスだけを受け付けます。複素媒質や損失性媒質には、位相と適切な実電力項を含む計算が必要です。
振幅透過係数を求めるものですか？
いいえ。 電力の割合を返します。振幅係数は別の定義を持つため、この結果をそのまま置き換えることはできません。
どちらのインピーダンスを先に入力しても同じですか？
はい、同じです。2つの値を入れ替えても電力透過率は変わりません。この理想的な境界はどちらの向きでも同じ振る舞いをするためです。比だけが効くので、単位はそろえてください。
関連ツール
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
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/optics/wave-power-transmittance \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"impedance_1":50,"impedance_2":75}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/wave-power-transmittance", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"impedance_1": 50,
"impedance_2": 75
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/optics/wave-power-transmittance",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"impedance_1": 50,
"impedance_2": 75
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/wave-power-transmittance", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"impedance_1":50,"impedance_2":75}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"impedance_1":50,"impedance_2":75}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/wave-power-transmittance", 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
{
"impedance_1": 50,
"impedance_2": 75
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "optics.wave_power_transmittance",
"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
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。
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。 |
技術的な注記
2つのインピーダンスの入力方法
入射媒質のインピーダンスをimpedance_1、透過先媒質のインピーダンスをimpedance_2としてご入力ください。出力名はpower_transmittanceで、単位はありません。
前提条件と実務上の解釈
APIの各リクエストは$0.002です。
技術的な質問
どの式を使用しますか？
正の実数インピーダンスに対してpower_transmittance = 4 × impedance_1 × impedance_2 ÷ (impedance_1 + impedance_2)²を使用します。
API計算の料金はいくらですか？
APIの各リクエストは$0.002です。ブラウザー計算はネットワーク処理に依存しません。