インダクタエネルギー計算
0.1 Hのコイルに2 Aを流すと、磁界に0.2 Jのエネルギーが蓄えられます。インダクタンスと電流を入力してください。電流は2乗されるので、向きが逆でも蓄えられるエネルギーは同じです。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- インダクタンスL(ヘンリー)
- 0.1
- 電流
- 2
- エネルギー
- 0.2 J
- 精度
- 10
このインダクタエネルギー計算ツールは、インダクタンスと巻線を流れる電流が分かっている理想的な線形インダクタに蓄えられる磁気エネルギーを求めます。定義は閉じた形の式E=½LI²で、これは回路の宿題、スイッチング電源のエネルギー予算、コイルやチョークの一次近似の技術チェックで使われる標準的な入門モデルです。インダクタンスがヘンリー、電流がアンペアで与えられる場合、結果はジュールで報告されます。一貫した磁束対電流と電流のペアであれば同じ方法が使えます。インダクタンスゼロまたは電流ゼロは有効で蓄積エネルギーゼロを生み、負の電流は逆方向の流れを意味し、2乗のため等しい正の大きさと同じエネルギーを生みますが、負のインダクタンスはこのモデルの受動誘導素子として物理的な意味を持たないため拒否されます。エンジンは完全に決定的な算術です。ネットワーク通信もサンプリングも日付依存の近道もありません。
コイルに蓄えられるエネルギーとは
古典的な電磁気学では、一定のインダクタンスLを持つ理想的な線形インダクタは、巻線に電流Iが流れるとエネルギーを蓄えます。この2つの量から、蓄積される磁気エネルギーはE=½LI²です。
インダクタンスは線形領域における単位電流あたりの鎖交磁束であり、Φ=LIであり、電流を確立する仕事を積分するとおなじみの½LI²の形が得られ、これは等価的に½ΦIまたはΦ²/(2L)とも書けます。電流は選んだ極性に対して正または負になり得ます。エネルギーはIの2乗に依存するため、与えられた絶対値のIに対して電流の符号は蓄積エネルギーの大きさを変えません。
インダクタエネルギーは瞬時電力、変化する電流による誘導電圧、巻線抵抗で消費される熱エネルギーとは異なります。理想モデルの下では、それは現在の電流とインダクタンスの状態変数です。他方の要素が有限であれば、インダクタンスゼロまたは電流ゼロは有効でエネルギーゼロを生みます。
非線形コアの数値積分も、複数インダクタネットワークの簡約も、モンテカルロサンプリングもありません。拒否されるケースには、インダクタンスまたは電流の欠落、非有限の値、文書化された上限を超える大きさ、そして負のインダクタンスが含まれます。この計算ツールでは負のLは受け付けられません。
VとIからの電気的電力、ソレノイドの磁場強度、RC時定数が必要な場合はそれぞれの専用ツールをご利用ください。
活用例
宿題と実習のチェック
ワークシートを採点したり磁気エネルギー予算を比較したりする前に、インダクタンスと電流からE=½LI²を計算します。
決定的なテストフィクスチャ
E=½LI²に関するユニットテスト、パワーエレクトロニクスのデモ、CIアサーション向けに再現可能なインダクタエネルギーの値を生成できます。
指導・教育用ソフトウェア
インタラクティブなレッスンやステップヘルパーのために、ユーザーが入力したインダクタンスと電流を磁場エネルギーに正規化します。
よくある質問
インダクタエネルギーにはどの公式が使われますか?
理想的な線形インダクタの磁場に蓄えられるエネルギーはE=½・L・I²で、Lはインダクタンス、Iは巻線を流れる電流です。SI入力(ヘンリーとアンペア)では単位はジュール(J)です。等価な形として½ΦIやΦ²/(2L)もあります。
電流Iは負でもよいですか?
はい。 負のIは電流の向きが逆であることを意味します。エネルギーはI²に依存するため、等しい大きさの+Iと-Iに対してEは同じです。
これはコンデンサエネルギーE=½CV²と同じですか?
いいえ。 コンデンサエネルギーは静電容量と電圧から得られる静電的な蓄積です。このツールは、与えられたインダクタンスと電流で蓄えられる磁気エネルギー(½LI²)を計算します。CとVからジュールが必要な場合はコンデンサエネルギー計算ツールをご利用ください。
蓄えられるエネルギーは、コイルが消費する電力と同じですか?
いいえ。理想的なモデルでは、蓄積エネルギーは瞬時電力でも、電流の変化で生じる誘導電圧でも、巻線抵抗で失われる熱でもありません。現在の電流とインダクタンスで決まる状態量です。
インダクタンスが負の場合はどうなりますか?
受け付けられません。負のインダクタンスは、このモデルが扱う受動的な誘導素子として物理的な意味を持たないためです。インダクタンスがゼロの場合は有効で、エネルギーはゼロになります。
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/elec/inductor-energy \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"inductance":0.1,"current":2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/inductor-energy", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"inductance": 0.1,
"current": 2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/elec/inductor-energy",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"inductance": 0.1,
"current": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/inductor-energy", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"inductance":0.1,"current":2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"inductance":0.1,"current":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/inductor-energy", 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
{
"inductance": 0.1,
"current": 2
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.inductor_energy",
"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。
制限
max_abs_l | 1000000000000000 |
max_abs_i | 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。 |
技術的な注記
宿題、実習準備、設計チェックにはブラウザで無料にご利用いただき、CI、指導用ソフトウェア、手作業で浮動小数点のステップを独自に発明してはならない教育デモで再現可能なインダクタエネルギーフィクスチャが必要な場合は、成功したリクエストごとに$0.002のAPIをご利用ください。
インダクタエネルギーの意味とレスポンスの内容
この計算ツールは、正規化された入力であるインダクタンスと電流、計算されたエネルギー、使用した精度、inductor_energyというメソッドタグ、短い式の説明、SI入力のための単位ヒントJを返します。エンジンはサポートされる数値範囲内で½LI²を評価するか、invalid_inputで入力を拒否します。このページは、記号的なステップを独自に発明してはならないワークシート、ユニットテスト、API利用者に適した安定した数値出力とともに、LとIからの蓄積磁気エネルギーのみに答えます。
インダクタンスと電流の読み取り方法とエネルギーを再現可能に保つ仕組み
インダクタンスは有限かつ非負でなければなりません。インダクタンスゼロは許可されエネルギーゼロを返します。電流は正、ゼロ、負のいずれでもかまいません。負の値は逆方向の流れを意味し、2乗のため等しい正の大きさと同じエネルギーを生みます。これは双方向コンバーターやAC波高値の問題のために意図されたものです。数値文字列の先頭の任意のプラス記号や指数表記は、有限の小数として解析できる場合に受け付けられますが、埋め込まれた空白や非数値トークンは拒否されます。インダクタンスの優先フィールドはinductanceですが、L、l、henries、henryといった別名も受け付けるため、スプレッドシート、クエリ文字列、型付きフォームは同じ契約を再利用できます。負の値は、フィールドを名指しし、この計算ツールでは負のインダクタンスに対してE=½LI²が未定義であることを説明するメッセージとともにinvalid_inputで失敗するため、不正なセルがサイレントに無意味な結果につながることはありません。電流の優先フィールドはcurrentで、I、i、amperes、ampといった別名があります。自動化されたパイプライン内でインダクタエネルギーの公式を自前で再実装することなく同一の数学的結果が必要な場合は、このページの無料ブラウザ実行と有料APIを組み合わせてご利用ください。
インダクタエネルギーが学習・設計・ソフトウェアで役立つ場面
学生がE=½LI²に出会うのは、教科書が磁気エネルギーを紹介するとき、宿題の問題が特定の電流でどれだけのエネルギーが蓄えられるかを尋ねるとき、あるいはコンテストの問題が微積分なしにミリヘンリーとアンペアを与えてジュールを求めさせるときです。教師は、単位を気づかないうちに切り替えたり磁束とエネルギーを混同したりする不透明な電卓アプリを信頼することなく、手頃なインダクタンスと電流について模範解答をあらかじめ生成できます。開発者は同じ契約をスクリプトから呼び出し、パワーエレクトロニクスのデモ用の決定的なテストベクターの種を作ったり、エネルギー予算の前にユーザーが入力したコイルのパラメータを正規化したり、あいまいなスケッチではなくジュールを要求するプログラミング課題の条件を満たしたりします。プロダクトや一次近似の電気チェックは、コア損失、飽和、結合巻線をモデル化する前に、インダクタンスと設計電流のみが分かっている場合にE=½LI²を使います。教育向けのツールは、学習者がインダクタンスと電流を入力し、UIがジュールを表示しなければならないときにこのエンドポイントを使います。このページでの計算はすべてブラウザ内で完結します。API経由では成功した検索1件につき$0.002がかかり、検証に失敗したリクエストは課金されず、レスポンスが返された後は何も保存されません。この無料のインタラクティブな探索と、同一結果を返す有料APIという分割は、KITのtier-Aカタログの他のツールと同様であり、教室でのデモから自動化パイプラインへ、数学的な結果を変えることなく移行できます。関連する回路量が必要なときは電気的電力やソレノイド磁場のヘルパーと、無料で決定的な電子工学計算ツールの小さなラボを構築する際は他の数学系エンドポイントと組み合わせてご利用ください。
技術的な質問
インダクタエネルギー計算ツールの料金はいくらですか?
このページのブラウザ版は無料です。API経由では成功したリクエストごとに$0.002がかかり、無効な入力には課金されません。
インダクタンスが負の場合はどうなりますか?
入力はinvalid_inputで拒否されます。この計算ツールでは負のLに対してE=½LI²が標準的な意味を持たないため、負のインダクタンスは受け付けられません。