ForHosting KIT · 開発者向けツール

インピーダンスの極座標・直角座標変換

この変換ツールでは、交流回路解析で使われるインピーダンスの極形式と直角形式を正確に相互変換できます。大きさと位相角を入力すると抵抗とリアクタンスが得られ、抵抗とリアクタンスを入力すると大きさと位相を求められます。結果はオーム単位、角度は度数法で表示され、リアクタンスの符号から誘導性、容量性、純抵抗性も判定されます。決定論的な同一計算を、手計算の確認、フェーザ解析、回路網の合成、自動化した技術計算表にご利用いただけます。

● Beta無料・ブラウザ内で実行

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

既知のインピーダンス形式を選択します

最初に、求めたい形式ではなく、現在お持ちのインピーダンスの形式を選択してください。極形式を入力する場合は、0以上の大きさをオームで、位相角を度で指定します。同じフェーザを表す同終辺角であれば、正負の角度や1回転を超える値も入力できます。直角形式の場合は、抵抗 R とリアクタンス X をオームで指定します。リアクタンスには符号があり、正の X は誘導性、負の X は容量性のインピーダンスを表します。抵抗とリアクタンスはいずれも0にできます。また、能動回路や小信号モデルでは正当な場合があるため、負の抵抗も受け付けます。出力には常に両方の形式が含まれるため、変換方向を別に設定する必要はありません。さらに、マイナス180度から180度までの主位相角とリアクタンス種別も表示されます。値はすべてオームに統一してください。キロオームやミリオームの場合は、入力前に同じ倍率で換算し、出力後に元の倍率へ戻すことで、接頭辞の混在を防げます。

変換に使われる三角法を理解します

極形式のインピーダンスは、Z を大きさと角度 theta で表します。横方向の成分である抵抗は、大きさに theta の余弦を掛けて求めます。縦方向の成分であるリアクタンスは、大きさに theta の正弦を掛けて求めます。逆方向では、R と X が作る直角三角形の斜辺が大きさになるため、数値的に安定した斜辺計算を使用します。位相には、単純な X 割る R の逆正接ではなく、X と R を2引数に取る atan2 を使用します。この違いにより、抵抗が負でも正しい象限が保たれ、抵抗が0でも計算できます。ゼロインピーダンスには数学的に一意の位相がないため、実用上の規約として0度を返します。浮動小数点計算で生じる極小の残差は0に正規化されます。それ以外は安定した有効桁数に丸められるため、一般的な回路網計算に十分であり、API とブラウザーで再現可能な結果になります。

交流回路網の計算に結果を利用します

直列インピーダンスを加算するときは、抵抗どうしとリアクタンスどうしを直接足せる直角形式が便利です。一方、乗算、除算、利得比、フェーザの解釈では極形式が便利です。大きさは乗除算し、角度は加減算できるためです。この変換ツールは、電気的な意味を変えずに両方の作業をつなぎます。たとえば、各直列要素を直角形式へ変換し、すべての R 項と X 項をそれぞれ合計してから、全体を極形式へ戻すと大きさと位相を取得できます。リアクタンス種別は符号の簡易確認にも役立ちます。誘導性ならリアクタンスは正、容量性なら負になるはずです。ただし負の抵抗では、X の符号が種別を示していても主位相が別の象限に入るため、種別だけで判断しないでください。この計算は周波数を取り込まず、部品値からインピーダンスを導出するものでもありません。対象周波数ですでに評価されたインピーダンスを変換しますので、周波数条件は計算表やアプリケーション側で保持してください。

活用例

直列インピーダンスの合成

各インピーダンスを R + jX に変換し、同種の成分を加算して、合計を大きさと位相へ戻します。

フェーザ計算表の検算

手計算した直角成分を確認したり、大きさと位相が想定した象限にあるか検証したりできます。

回路網モデル用データの準備

複数の資料にあるインピーダンスを、シミュレーションまたは解析ソフトが必要とする形式に統一します。

よくある質問

料金はいくらですか？

このページのブラウザー実行は無料です。API を利用する場合は、1リクエストにつき $0.002 です。

角度は度ですか、ラジアンですか？

入出力の位相角はすべて度数法です。同終辺角も入力でき、出力はマイナス180度から180度までの主位相角になります。

リアクタンスの正負は何を意味しますか？

正のリアクタンスは誘導性、負は容量性、0は純抵抗性を表します。

ゼロインピーダンスの角度が0度なのはなぜですか？

ゼロインピーダンスの位相は数学的に未定義です。実用的で決定論的な規約として0度を返します。

R、L、C、周波数からインピーダンスを計算できますか？

いいえ。既知の複素インピーダンスを2種類の表現間で変換する機能であり、部品値や周波数からリアクタンスを導出しません。

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-polar-rect

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-polar-rect \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"form":"polar","magnitude":50,"angle_degrees":30}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/impedance-polar-rect", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "form": "polar",
    "magnitude": 50,
    "angle_degrees": 30
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/impedance-polar-rect",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "form": "polar",
    "magnitude": 50,
    "angle_degrees": 30
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/impedance-polar-rect", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"form":"polar","magnitude":50,"angle_degrees":30}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"form":"polar","magnitude":50,"angle_degrees":30}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/impedance-polar-rect", 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

{
  "form": "polar",
  "magnitude": 50,
  "angle_degrees": 30
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.impedance_polar_rect",
  "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。

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。

KITの完全なドキュメントを見る →