跳到主要内容
DD-CAT IDE logoDD-CAT IDE

在线工具

常用电子 / 电工 / 力学 / 热力学 / 电磁学计算工具

121 个电子 / 电工 / 力学 / 热力学 / 电磁学高频计算器,SVG 图示计算模型,填参数即时出结果:电阻分压、DC-DC 反馈电阻、TL431 反馈(反激 / 正激)、PCB 阻抗 / 载流、电机选型、电源选型、变压器、线路压降、库仑定律、洛伦兹力、法拉第电磁感应、卡诺效率……

电阻与无源

电阻分压计算

上臂 R1 接输入、下臂 R2 接地:既可按给定 R1/R2 算输出电压,也可由输入量程与 ADC 参数枚举标称电阻,给出源阻抗合适的采样最佳组合。

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2) | ADC: R2/(R1+R2) = Vref(1−裕量)/Vin,max
电阻与无源

电阻串 / 并联等效

一组电阻串联或并联后的等效阻值,支持 k / M 后缀(如 4.7k、1M),最多 8 个。

串联 Rs = ΣRi | 并联 1/Rp = Σ(1/Ri)
电阻与无源

电阻色环识别

4 色环 / 5 色环直读阻值与公差,色带在示意图上实时按所选颜色渲染。

R = (有效位) × 倍率 | 5 环多一位有效数字
电阻与无源

RC 滤波 / 截止频率

一阶 RC 低通 / 高通滤波计算:由 R、C 求截止频率 fc 与任意频点衰减,或由 fc 反推 R / C,或按 fc 推荐标准 R、C 组合。

fc = 1 / (2πRC) | τ = RC | R = 1/(2π·fc·C) | C = 1/(2π·fc·R)
电阻与无源

LC 谐振频率

LC 回路的谐振频率与特性阻抗:由 L、C 求 f0,或由 f0 反推 L / C,或按 f0 推荐标准 L、C 组合,用于选频网络、天线匹配与电源滤波。

f0 = 1 / (2π√(LC)) | Z0 = √(L/C) | L = 1/((2π·f0)²·C) | C = 1/((2π·f0)²·L)
电阻与无源

SMD 贴片电阻丝印计算器

贴片电阻丝印与阻值双向换算:三位数标称码(103 = 10 kΩ)、四位数标称码(1002 = 10 kΩ)、R 小数表示(4R7 = 4.7 Ω、R47 = 0.47 Ω)与 EIA-96 精密码(01C = 10 kΩ),含全 0 跳线识别。

三位数 AB×10^C | 四位数 ABC×10^D | R 代替小数点 | EIA-96:序号(01~96) × 倍率字母
电源与功耗

DC-DC 反馈电阻选型

由反馈基准 Vref 与目标输出电压,在 E3~E192 标称阻值序列里枚举最优分压组合并给出实际误差。

Vout = Vref × (1 + R1/R2)
电源与功耗

LED 限流电阻

按电源电压、LED 正向压降与工作电流求限流电阻、功耗与建议封装功率。

R = (Vin − Vf) / If
电源与功耗

欧姆定律 / 功率

已知任意两个量(U/I/R/P),自动解出其余两个量——电路验算的万能起手式。

U = IR | P = UI = I²R = U²/R
电源与功耗

LDO 压差热耗 / 结温

线性稳压器的功耗、结温与转换效率——压差大的场景先算热再选料。

P = (Vin − Vout) × Iout | Tj = Ta + P × θJA
电源与功耗

电池续航估算

按容量、平均电流与可用放电比例估算续航时长,并给出电池能量(Wh)。

时长 = 容量 × 可用比例 / 平均电流
电源与功耗

采样电阻电流检测

低侧采样电阻的压降、放大输出与功耗,并检查是否超出 ADC 量程。

Vsh = I × Rsh | Vout = Vsh × G
电源与功耗

电源选型(负载特性)

按稳态 / 峰值电流与负载特性(阻性 / 容性 / 感性 / 脉冲)确定电源额定档位、输入功率与缓冲电容。

P_选 = max(U·I_pk, U·I_load·(1+裕量)) | I_in = P/(η·U_in·cosφ) | C ≥ ΔI·t_pk/ΔV
电源与功耗

TL431 分流稳压 / 输出设定

TL431 最常用接法:R1/R2 分压设定输出电压(E3~E192 标称序列枚举最优组合),并求上限流电阻 Rs、电阻与 TL431 功耗、阴极电流校验。

Vout = Vref × (1 + R1/R2) | Rs = (Vin − Vout)/(Iload + Ika_min + I取样)
电源与功耗

TL431+光耦 反激反馈计算

反激电源次级 TL431+光耦反馈常用接法:标称序列枚举上下分压电阻、计算 LED 限流电阻,并按光耦 CTR 反推一次侧需求电流与裕量校验。

Vout = Vref × (1 + Ru/Rl) | R_led = (Vled − Vf − Vka)/If | If_min = Ic / CTR_min
电源与功耗

TL431+光耦 正激反馈计算

正激电源次级 TL431+光耦反馈常用接法:分压电阻、LED 限流电阻与一次侧需求反推、裕量校验(取样点在输出 LC 滤波之后,补偿要点见注记)。

Vout = Vref × (1 + Ru/Rl) | R_led = (Vled − Vf − Vka)/If | If_min = Ic / CTR_min
PCB 设计

PCB 走线载流

按 IPC-2221 由线宽、铜厚与允许温升求安全载流,并附该走线的电阻 / 压降。

I = k · ΔT^0.44 · A^0.725(A 单位 mil²)
PCB 设计

PCB 载流线宽

按 IPC-2221 反推:给定电流与允许温升,求最小线宽并圆整到 0.1mm 工程值。

A = (I/k)^(1/0.725) | W = A / T
PCB 设计

PCB 特性阻抗

微带线 / 对称带状线的特性阻抗速算(IPC-2141 口径),USB、以太网、射频走线布线前先算它。

微带 Z0 = 87/√(εr+1.41) · ln[5.98h/(0.8w+t)]
PCB 设计

PCB 走线电阻

由长度、线宽与铜厚算走线直流电阻、压降与功耗——长距离供电 / 采样线必查。

R = ρ · L / (W · T),ρ铜 = 1.724e-8 Ω·m
PCB 设计

过孔载流 / 电阻

由钻孔径、板厚与孔铜厚度算过孔电阻与温升载流——大电流换层时先算它。

R = ρ·L/A | A = π/4·[(d+2t)² − d²]
PCB 设计

PCB 差分走线阻抗

边缘耦合差分对阻抗速算:由线宽、线距与介质厚求差分阻抗,对标 90/100/120Ω 并给出调向建议。

Zdiff = 2·Z0·(1 − k·e^(−c·s/h))|微带 k=0.48 c=0.96,带状 k=0.34 c=2.9
PCB 设计

PCB 螺旋电感设计器

平面螺旋线圈设计:由匝数、线宽、间距与外径出电感量、直流电阻、Q 值粗估、自谐振频率与载流。

L = K1·µ0·n²·d_avg/(1+K2·ρ)|d_in = d_out − 2n·w − (2n−1)·s
PCB 设计

PCB 平面变压器设计器

平面磁芯变压器设计:伏秒方程定匝数、变比取整、磁密校核、绕组线宽与层数、铜损估算一条龙。

N1 ≥ Vin·D/(k_vs·f·B·Ae)|n = N2/N1 = Vout/(k_v·Vin·D)
PCB 设计

NFC 板载天线设计

13.56MHz PCB 板载 NFC 天线:方形螺旋圈电感、谐振调谐电容(E6 圆整)、Q 值与阻尼电阻、读距估算一页出齐。

L 修正 Wheeler|C = 1/((2πf)²·L) − Cp|H(d) = n·I·a²/(2(a²+d²)^1.5)
PCB 设计

WiFi/BT 板载天线设计

2.4GHz PCB 板载天线:λ/4 倒 F(IFA)辐射臂长或半波贴片 W/L/馈电内缩速算,附 50Ω 馈线宽与净空要点。

λ/4 臂 = c/(4f·√εeff)|贴片 W = c/(2f)·√(2/(εr+1)),L = c/(2f·√εeff) − 2ΔL
信号与嵌入式

555 定时器频率

无稳态(方波振荡)与单稳态(定长脉冲)两种接法的频率 / 脉宽 / 占空比速算。

无稳态 f = 1.44/[(R1+2R2)C] | 单稳态 T = 1.1·R·C
信号与嵌入式

ADC 码值 ↔ 电压

ADC 原始码值与电压互转,给出 1 LSB 分辨率——调传感器标定、看串口原始数都好用。

V = code / 2ⁿ × Vref | 1 LSB = Vref / 2ⁿ
信号与嵌入式

PWM 分辨率 / 计数值

由定时器时钟与 PWM 频率求可达位数与占空比步进,或校验目标位数是否做得到。

counts = Fclk / Fpwm | 位数 = log₂(counts)
信号与嵌入式

UART 波特率分频

由外设时钟求波特率分频系数与实际误差(16× / 8× 过采样),误差大通信就抖。

div = Fclk / (OS × baud) | 误差 ≤ ±2% 为宜
电工与交流

交流功率 / 功率因数

由电压、电流与功率因数求有功 / 无功 / 视在功率,单相三相自动切换。

P = UI·cosφ | 三相 S = √3·U·I | Q = S·sinφ
电工与交流

电动机额定电流

按功率、效率与功率因数算电机额定电流,附「三相 380V 每 kW 约 2A」速估校核。

I = P / (√3·U·η·cosφ)(三相)
电工与交流

变压器变比 / 匝数

一次二次电压求变比与匝数比,填任意一侧匝数即可推另一侧。

U1/U2 = N1/N2 = k
电工与交流

变压器容量 ↔ 额定电流

由 kVA 容量与电压等级求一 / 二次额定电流,选开关、整定保护用。

I = S / (√3·U)(三相)| 单相 I = S / U
电工与交流

线路压降 / 线径校验

按导线材质与截面算线路压降百分比,并反推满足允许压降的最小截面——长线路必查。

ΔU = 2·I·L·ρ/S(单相)| √3·I·L·ρ/S(三相)
电工与交流

导线截面选型(载流)

按负载电流与经验电流密度估算截面,并圆整到国标标称截面。

S = I / J(J:铜明敷 6 / 穿管 5 A/mm²,铝再降一档)
电工与交流

感抗 / 容抗

工频(或任意频率)下电感与电容的电抗值,判断补偿与滤波方向。

XL = 2πfL | XC = 1/(2πfC)
电工与交流

无功补偿电容容量

由现功率因数与目标功率因数求需补偿的 kvar——力调电费罚款的解药。

Qc = P · (tanφ1 − tanφ2)
电工与交流

电能 / 电费估算

按功率与运行时长算用电量与电费,节能改造前后对比一目了然。

W = P · t(kWh)| 电费 = W × 单价
电工与交流

星形 ↔ 三角形电阻换算

对称三相电路化简:Y 接与 Δ 接电阻互化,化简不平衡网络的好帮手。

Y→Δ:RΔ = R1+R2+R1R2/R3 | Δ→Y:RY = R邻积/ΣR
电工与交流

电机选型(负载转矩)

按负载转矩特性(恒转矩 / 恒功率 / 平方转矩 / 冲击)选交流异步、直流或有刷无刷电机:算功率、圆整标准档、校核转矩与过载。

P_L = T_L·n_L/9550 | P_N ≥ K·P_L/η_t | T_N = 9550·P_N/n_N | 峰值 ≤ λ·T_N
DC-DC 拓扑设计

Buck 降压拓扑设计

输入设计目标(电压范围 / 温升 / 纹波 / 模式 / 频率),一键给出电感、输入输出电容、MOS SOA、门极电阻与热设计全套参数。

D = Vout/Vin | L = (Vin−Vout)·D/(ΔIL·fsw)
DC-DC 拓扑设计

Boost 升压拓扑设计

输入设计目标,输出电感(含 RHP 零点校验频段)、输入输出电容、MOS SOA、门极电阻与热设计全套参数。

D = 1−Vin/Vout | L = Vin·D/(ΔIL·fsw)
DC-DC 拓扑设计

Buck-Boost 升降压拓扑设计

输入设计目标(输出取绝对值、极性反相),输出电感、输入输出电容、MOS SOA、门极电阻与热设计全套参数。

D = |Vout|/(Vin+|Vout|) | L = Vin·D/(ΔIL·fsw)
电源与功耗

RC 吸收电路设计

MOS / 继电器触点开关节点的振铃阻尼吸收:双频法反解杂散参数,给出 R、C 取值、损耗与阻抗波特图。

f_ring = 1/(2π√(LC)) | R = √(L/C) | Cs = 2~3Cp | P = Cs·ΔV²·fsw
电源与功耗

RCD / RDC 钳位吸收电路

反激变压器漏感尖峰的 RCD 钳位设计:钳位电阻 / 电容 / 超快恢复二极管取值、损耗与漏极应力核算。

R = 2Vc(Vc−Vro)/(Llk·Ipk²·fsw) | C = Vc/(R·ΔV·fsw) | P = ½Llk·Ipk²·fsw·Vc/(Vc−Vro)
信号与嵌入式

Modbus RTU 帧与 CRC16

Modbus RTU 帧打包组帧(主站请求 / 从站响应)、CRC-16/MODBUS 校验计算与帧解包解析,标准帧格式对拍。

帧 = 从站 + 功能码 + 数据 + CRC16(低前高后)| CRC-16/MODBUS 初值 0xFFFF
信号与嵌入式

Modbus TCP 帧与 MBAP

Modbus TCP 帧打包组帧(主站请求 / 从站响应)与 MBAP 头解包解析,协议 ID / 长度自检,标准帧格式对拍。

帧 = MBAP(事务ID + 协议ID + 长度 + 单元ID) + 功能码 + 数据
信号与嵌入式

频率波长计算器

频率 ↔ 波长互算:真空 / 介质波长、周期、速度因子、半波 / 四分之一波长天线尺寸与光子能量。

λ = c / f | 介质中 λ′ = c / (f·√εr) | T = 1 / f
电源与功耗

纹波滤波电容计算器

按纹波电流、纹波频率与允许纹波计算所需滤波电容:工频整流(全波 / 半波)、Buck 输出三角波纹波、正弦纹波。

C = I / (K·f·ΔV) | 全波 K=2 · 半波 K=1 · Buck K=8 · 正弦 K=2π
信号与嵌入式

分贝 (dB) 计算器

比值 / 功率 / 电压与分贝互算:功率比 ↔ dB、电压比 ↔ dB、绝对功率(dBm / dBW)、电压电平(dBV / dBu / dBμV)与级联增益。

dB = 10·log10(P2/P1) = 20·log10(V2/V1) | dBm = 10·log10(P/1mW)
电源与功耗

摄氏华氏温度换算器

摄氏(°C)、华氏(°F)、开尔文(K)与兰氏度(°R)四种温标互算:输入任一标度即得其余三种,并校核绝对零度。

°F = °C × 9/5 + 32 | K = °C + 273.15 | °R = K × 9/5
信号与嵌入式

迟滞比较器(施密特触发器)

比较器正反馈迟滞网络:反相 / 同相接法下由 R1/R2 与输出摆幅求上下门限与迟滞宽度,结合电阻容差给出宽度 / 门限误差范围,或由目标门限反选标称电阻与基准电压。

ΔV = (Voh − Vol)·R1/(R1+R2)(反相)| ΔV = (Voh − Vol)·R1/R2(同相)
信号与嵌入式

同相运算放大器计算器

同相(同向)运放放大电路:由 Rf/Rg 算电压增益,或按目标增益在标称阻值序列里选电阻,结合电阻容差给出增益误差范围,并校核增益带宽积与压摆率(闭环带宽、满功率带宽、上升时间)。

A = 1 + Rf/Rg | BW = GBW / A | SR = 2π·f·Vpk | FPBW = SR / (2π·Vpk) | A_range = 1 + Rf(1±t)/Rg(1∓t)
信号与嵌入式

差分运算放大器计算器

四电阻差分放大(减法)电路:由 R1~R4 与两路输入算输出、差分增益、共模增益与 CMRR,结合电阻容差给出增益 / 输出误差范围与最坏 CMRR,或按目标增益匹配标称电阻,并校核输入阻抗、带宽与压摆率。

Vout = V2·R4/(R3+R4)·(1+R2/R1) − V1·R2/R1 | 匹配时 Vout = Ad·(V2−V1),Ad = R2/R1
信号与嵌入式

反相运算放大器计算器

反相(反向)运放放大电路:由 Rf/Rin 算电压增益(A = −Rf/Rin)、输入阻抗,或按目标增益在标称阻值序列里选电阻,结合电阻容差给出增益 / 输出误差范围与失配最大误差,并校核噪声增益带宽与压摆率。

A = −Rf/Rin(|A| = Rf/Rin) | Rin_in = Rin | BW = GBW/(1+|A|) | SR = 2π·f·Vpk | FPBW = SR/(2π·Vpk)
信号与嵌入式

BPF 运放带通滤波器设计器(Sallen-Key 单运放)

Sallen-Key 单运放带通滤波器(BPF)设计器:以高通 / 低通频点(fL、fH)或中心频率与带宽(f0、BW)为设计条件,自动选取 C1 与 R4,反推全部 R/C,并做标称电阻取整、压摆率与 GBW 校核及波特图。

自动选 C1(使 R1 ≈ 33kΩ)| k = 2π·f0·C1 | H = (6.5 − 1/Q)/3 | C2 = C1/2 | R1 = 2/k,R2 = 2/(3k),R3 = 4/k,R5 = R4/(H−1)(R4 自动使 R5 ≈ 10kΩ)| Q = f0/BW
信号与嵌入式

运放压控电阻(VCR)设计工具

单运放压控电阻(VCR)设计器:用 JFET(或工作于可变电阻区的 MOSFET)作可变电阻 R_DS,运放把它接进反相放大器的反馈环,并加 AN105 线性化网络(R_L1/R_L2 等值跨接 D-G / S-G),把 R_DS 从信号电平中解耦、让调整管始终工作在可变电阻区。由控制电压算等效电阻与压控增益,或由目标电阻反算 Vc,并校核线性摆幅、控制灵敏度与带宽。

JFET:R_DS = V_P² / [2·I_DSS·(V_GS − V_P)] | MOSFET:R_DS = 1 / [k·(V_GS − V_TH)] | V_GS = Vc − V_S ≈ Vc(源极虚地)| A = −R_DS / Rg | |V_DS| < V_GS − V_th(R_L1 = R_L2 线性化)
信号与嵌入式

阻抗匹配计算器(L / π / T 型)

射频 / 天线常用的 L 型、π 型、T 型匹配网络在线设计:输入源阻抗 Rs+jXs 与负载阻抗 RL+jXL,自动给出网络 Q 值、各电感电容元件值与 -3dB 近似带宽,并绘制所选拓扑的电路图。支持复数端接的电抗补偿。

L 型:Q = √(R高/R低 − 1),X串 = Q·R低,B并 = Q/R高 | π 型:Rv = R高/(Q²+1),X串 = Rv(Q1+Q2) | T 型:Rv = R高(Q²+1),X串 = Q·R | 元件:L = X/ω,C = 1/(ωX)
单位换算

单位换算计算器

长度、面积、体积、质量、压力、力、能量、功率、速度、时间、温度,以及电压 / 电流 / 电阻 / 电容 / 电感 / 频率 / 电荷量等常用电气单位的互算:选源单位与目标单位即可得结果,并列出同量纲全部单位对照。

目标值 = 源值 × k_源 ÷ k_目标 | 温度:°F = °C × 9/5 + 32
力学

牛顿第二定律计算器(F=ma)

按牛顿第二定律 F = m·a 计算物体所受合力:输入质量与加速度即得作用力,并同时给出重力 W = m·g 作对照。

F = m·a | 重力 W = m·g(g = 9.80665 m/s²)
力学

压强计算器(P=F/A)

按 P = F/A 计算垂直作用于受力面上的压强:输入压力与接触面积,输出 Pa / kPa / MPa 多档结果。

P = F / A
力学

力矩计算器(τ=F·r·sinθ)

按 τ = F·r·sinθ 计算力对转轴的力矩:输入力、力臂长度与作用角度,输出 N·m 与有效力臂。

τ = F·r·sinθ
力学

功计算器(W=F·d·cosθ)

按 W = F·d·cosθ 计算恒力沿位移方向所做的功:输入力、位移与夹角,输出焦耳与千瓦时。

W = F·d·cosθ
力学

机械功率计算器(P=F·v)

按 P = F·v 计算物体匀速运动时牵引力的瞬时功率:输入力与速度,输出瓦、千瓦与马力。

P = F·v
力学

动能计算器(Ek=½mv²)

按 Ek = ½mv² 计算运动物体的动能:输入质量与速度,输出焦耳并换算为等效下落高度。

Ek = ½·m·v²
力学

重力势能计算器(Ep=mgh)

按 Ep = mgh 计算物体相对参考面的重力势能:输入质量与高度,输出焦耳与落地速度。

Ep = m·g·h
力学

动量计算器(p=mv)

按 p = m·v 计算物体的动量:输入质量与速度,输出 kg·m/s 并对照动能与等效冲量。

p = m·v
力学

冲量计算器(J=F·Δt)

按 J = F·Δt 计算恒力的冲量:输入力与作用时间,输出 N·s 并给出动量变化量。

J = F·Δt
力学

弹簧力计算器(胡克定律 F=kx)

按胡克定律 F = k·x 计算弹簧形变产生的弹力:输入刚度系数与形变量,输出弹力与储能。

F = k·x
力学

弹簧势能计算器(Ep=½kx²)

按 Ep = ½kx² 计算弹簧形变储存的弹性势能:输入刚度与形变量,输出焦耳并给出最大释放速度。

Ep = ½·k·x²
力学

弹簧振子周期计算器(T=2π√(m/k))

按 T = 2π√(m/k) 计算弹簧振子的简谐振动周期:输入质量与刚度,输出周期、频率与角频率。

T = 2π·√(m/k)
力学

单摆周期计算器(T=2π√(L/g))

按 T = 2π√(L/g) 计算单摆的摆动周期:输入摆长与重力加速度,输出周期与频率(小角度近似)。

T = 2π·√(L/g)
力学

向心力计算器(F=mv²/r)

按 F = mv²/r 计算圆周运动所需的向心力:输入质量、速度与半径,输出向心力与向心加速度。

F = m·v²/r = m·ω²·r
力学

线速度与角速度计算器(v=ωr)

按 v = ω·r = 2πn·r/60 计算旋转体的线速度:输入转速与半径,输出线速度与角速度。

v = ω·r = 2π·n·r/60
力学

扭矩·转速·功率计算器(P=τ·n/9549)

按 P(kW) = τ(N·m)·n(rpm)/9549 换算电机扭矩、转速与功率:任选两个已知量求第三个。

P = τ·n/9549(P:kW · τ:N·m · n:rpm)
力学

齿轮传动比计算器(i=z₂/z₁)

按 i = z₂/z₁ 计算齿轮传动比:输入主/从动齿数与主动转速,输出传动比、从动转速与扭矩放大。

i = z₂/z₁ = n₁/n₂ = τ₂/τ₁
力学

密度计算器(ρ=m/V)

按 ρ = m/V 计算材料的密度:输入质量与体积(支持多单位),输出 kg/m³ 与 g/cm³ 并对照水。

ρ = m / V
力学

摩擦力计算器(f=μN)

按 f = μ·N 计算摩擦力:输入摩擦系数与法向力(可经质量或斜面换算),输出静 / 动摩擦力参考值。

f = μ·N
力学

浮力计算器(阿基米德 F=ρ液gV排)

按阿基米德原理 F = ρ液·g·V排 计算物体在液体中受到的浮力:输入液体密度与排开体积。

F = ρ液·g·V排
热力学

理想气体状态方程计算器(PV=nRT)

按理想气体状态方程 PV = nRT 求压强 / 体积 / 物质的量 / 温度中的任意一个,支持 Pa、kPa、bar、atm 与 m³、L、cm³、K、°C 等单位。

PV = nRT | R = 8.314 J/(mol·K)
热力学

玻意耳定律计算器(P₁V₁=P₂V₂)

等温过程中气体压强与体积成反比:已知初态压强 / 体积与末态压强或体积,求另一末态量(温度恒定)。

P₁V₁ = P₂V₂(等温过程,T 恒定)
热力学

查理定律计算器(V₁/T₁=V₂/T₂)

等压过程中气体体积与绝对温度成正比:已知初末态体积 / 温度中的任意三个量,求第四个(压强恒定)。

V₁/T₁ = V₂/T₂(等压过程,P 恒定)
热力学

盖-吕萨克定律计算器(P₁/T₁=P₂/T₂)

等容过程中气体压强与绝对温度成正比:已知初末态压强 / 温度中的任意三个量,求第四个(体积恒定)。

P₁/T₁ = P₂/T₂(等容过程,V 恒定)
热力学

比热容热量计算器(Q=mcΔT)

计算物体升温 / 降温吸收或放出的热量 Q = m·c·ΔT,并给出焦耳 / 千焦 / 千卡多档结果,附常用材料比热容参考。

Q = m·c·ΔT
热力学

相变潜热计算器(Q=mL)

计算物质在熔点 / 沸点发生相变(熔化 / 凝固 / 汽化 / 液化)时吸收或放出的热量 Q = m·L。

Q = m·L
热力学

热传导计算器(傅里叶 Q=kAΔT/L)

按傅里叶导热定律计算通过平板 / 壁面的稳态导热热流量 Q = k·A·ΔT/L,并给出热阻与单位面积热流。

Q = k·A·ΔT / L
热力学

对流换热计算器(牛顿冷却 Q=hAΔT)

按牛顿冷却定律计算固体表面与流体之间的对流换热 Q = h·A·(Ts − T∞),覆盖自然 / 强制对流的常见对流系数。

Q = h·A·(Ts − T∞)
热力学

热辐射计算器(斯特藩-玻尔兹曼 Q=εσAT⁴)

按斯特藩-玻尔兹曼定律计算物体热辐射功率 Q = ε·σ·A·T⁴,并可输入环境温度求净辐射换热量。

Q = ε·σ·A·T⁴ | σ = 5.67×10⁻⁸ W/(m²·K⁴)
热力学

线热膨胀计算器(ΔL=αL₀ΔT)

计算材料受热时的线膨胀量 ΔL = α·L₀·ΔT 与膨胀后长度,用于管道、结构件、精密件的热变形估算。

ΔL = α·L₀·ΔT
热力学

体热膨胀计算器(ΔV=βV₀ΔT)

计算材料受热时的体积膨胀量 ΔV = β·V₀·ΔT 与膨胀后体积;固体 β ≈ 3α,液体需查体积膨胀系数。

ΔV = β·V₀·ΔT | 固体 β ≈ 3α
热力学

热功当量计算器(W=J·Q)

在热量(卡)与机械功(焦耳)之间换算:1 cal = 4.1868 J,用于热能与机械能转换的估算。

W = J·Q | J = 4.1868 J/cal
热力学

卡诺热机效率计算器(η=1−Tc/Th)

计算工作在高温热源 Th 与低温热源 Tc 之间理想卡诺热机的最高效率,并给出卡诺制冷 / 热泵系数。

η = 1 − Tc/Th(绝对温度 K)
热力学

热机效率计算器(η=W/Qh)

计算实际热机效率 η = W/Qh:给定吸热量、放热量与输出功中的任意两个,求第三个与效率。

η = W / Qh = (Qh − Qc) / Qh
热力学

制冷系数计算器(COP=Qc/W)

计算制冷机的制冷系数 COP = Qc/W:给定制冷量与输入功,输出 COP 与向高温端排出的热量。

COP = Qc / W
热力学

热泵制热系数计算器(COPₕ=Qh/W)

计算热泵的制热系数 COPₕ = Qh/W:给定制热量与输入功,输出 COPₕ 与从低温端吸收的热量。

COPₕ = Qh / W = 1 + Qc/W
热力学

熵变计算器(ΔS=Q/T)

计算可逆等温过程中系统的熵变 ΔS = Q/T:输入传递热量与过程温度,输出 J/K 与 kJ/K。

ΔS = Q / T(可逆等温过程)
热力学

热力学第一定律计算器(ΔU=Q−W)

按热力学第一定律 ΔU = Q − W 求内能变化、吸热量或对外做功中的任意一个(能量守恒)。

ΔU = Q − W
热力学

气体比热与绝热指数计算器(γ=Cp/Cv)

计算理想气体定压比热 Cp、定容比热 Cv 与绝热指数 γ 之间的关系,并校核迈耶公式 Cp−Cv=R。

γ = Cp/Cv | Cp − Cv = R
热力学

混合温度计算器(热平衡)

计算两种物质混合后达到热平衡的最终温度:m₁c₁(T₁−T) = m₂c₂(T−T₂),并给出交换的热量。

T = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂)
电磁学

库仑定律计算器

两静止点电荷间静电力:F = k·q1·q2 / r²,同号相斥、异号相吸。

F = k·q1·q2 / r² | k = 1/(4πε0) ≈ 8.988×10⁹ N·m²/C²
电磁学

点电荷电场强度计算器

点电荷在空间某点的电场强度:E = k·Q / r²,正电荷向外、负电荷向里。

E = k·Q / r² = F / q | 1 N/C = 1 V/m
电磁学

点电荷电势与电势能计算器

点电荷的电势 V = k·Q / r,试探电荷的电势能 U = q·V(标量,带符号)。

V = k·Q / r | U = q·V
电磁学

平行板电容器计算器

平行板电容 C = εr·ε0·A / d,并给出充电后电荷量、储能与板间场强。

C = εr·ε0·A / d | Q = C·V | E = ½C·V² | E场 = V / d
电磁学

电容储能计算器

电容储存的能量 E = ½·C·V² = ½·Q·V,以及充满时电荷量。

E = ½·C·V² = ½·Q·V | Q = C·V
电磁学

电阻与电阻率计算器

由电阻率求导线电阻 R = ρ·L / A,或由电阻反推材料电阻率。

R = ρ·L / A | A = π·(d/2)²
电磁学

带电粒子电场加速计算器

带电粒子经电势差 U 加速后的速度与动能:v = √(2·q·U/m)。

v = √(2·q·U / m) | Ek = q·U
电磁学

电功率与电能计算器

直流电路功率 P = V·I,与用电时长一起换算电能(J / kWh)。

P = V·I | W = P·t | 1 kWh = 3.6×10⁶ J
电磁学

电流与电荷量计算器

电流、电荷量与时间互算:I = Q / t,并折算为通过的电子数。

I = Q / t | N = Q / e
电磁学

焦耳定律计算器

电流通过电阻产生的热量 Q = I²·R·t(焦耳热),换算为卡路里。

Q = I²·R·t | 1 cal = 4.184 J
电磁学

直导线磁场计算器

无限长载流直导线周围磁感应强度:B = μ0·I / (2πr)。

B = μ0·I / (2πr) | μ0 = 4π×10⁻⁷ N/A²
电磁学

螺线管磁场计算器

长直螺线管内部匀强磁场:B = μ0·(N/L)·I,含铁芯时乘 μr。

B = μr·μ0·n·I | n = N/L(匝密度)
电磁学

环形电流中心磁场计算器

载流圆环(N 匝)圆心处磁感应强度:B = μ0·N·I / (2R)。

B = μ0·N·I / (2R)
电磁学

洛伦兹力计算器

带电粒子垂直进入磁场所受洛伦兹力 F = q·v·B,并给出回旋半径与周期。

F = q·v·B | r = m·v / (q·B) | T = 2πm / (q·B)
电磁学

安培力计算器

磁场中载流直导线所受安培力:F = B·I·L·sinθ。

F = B·I·L·sinθ
电磁学

磁通量计算器

穿过某面积的磁通量 Φ = B·A·cosθ(匀强磁场)。

Φ = B·A·cosθ
电磁学

法拉第电磁感应计算器

磁通量变化产生的感应电动势:ε = N·ΔΦ/Δt(大小)。

ε = N·ΔΦ / Δt
电磁学

动生电动势计算器

导体棒在磁场中切割磁感线产生的电动势:ε = B·L·v。

ε = B·L·v(B ⊥ L ⊥ v 时)
电磁学

自感与电感储能计算器

自感系数 L = N·Φ / I,及电感储存的磁场能 E = ½·L·I²。

L = N·Φ / I | E = ½·L·I²
电磁学

RL 电路时间常数计算器

RL 串联电路时间常数 τ = L/R,及上电后任意时刻的电流。

τ = L/R | i(t) = (V/R)·(1 − e^(−t/τ))
电源与功耗

芯片发热 / 结温计算器

按芯片功耗与「结 → 壳 → 散热器 → 环境」热阻链,计算结温、壳温与散热器温度,并对比无散热器方案、校核最高结温裕量。

θJA(总) = θJC + θCS + θSA | Tj = Ta + P × θJA | Tc = Tj − P × θJC