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結合コイル直列接続の合成インダクタンス計算

この直列結合コイル計算機は、巻線の2つの向きについて合成インダクタンスを求めます。2個の自己インダクタンスと相互インダクタンスの大きさを、すべてヘンリー単位で入力してください。非結合時の和、より大きい加極接続の値、より小さい減極接続の値をまとめて表示します。ドット規約、変圧器の巻線、結合チョーク、実験用コイルの接続を確認し、回路モデルやリアクタンス計算へ反映する際に便利です。

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加極接続と減極接続の意味

近接する2個のコイルは磁束を共有するため、直列時のインダクタンスは単純なL1とL2の和になるとは限りません。一方の巻線で電流が変化すると、他方にも電圧が誘起されます。その極性は巻線方向と接続する端子によって決まります。加極接続では相互誘導電圧と自己誘導電圧が強め合い、合成値はL1 + L2 + 2Mです。減極接続では互いに差し引かれ、L1 + L2 - 2Mとなります。本計算機は両方を同時に表示するため、入力値を変更したり符号を解釈したりせず比較できます。相互インダクタンスは0以上の大きさとして入力してください。ドット表示のある回路図では、両コイルのドット側端子へ電流が入る場合に磁気作用が加極になります。一方の巻線を反転すると減極です。計算した向きを実際の配線へ適用する前に、端子表示または巻線方向を必ずご確認ください。

単位をそろえて値を入力する

self_inductance_1、self_inductance_2、mutual_inductanceをヘンリーで入力してください。ミリヘンリーやマイクロヘンリーの値も、すべてヘンリーへ変換すれば同じ式で計算できます。単位の倍率を混在させると、もっともらしく見えても誤った結果になります。2つの自己インダクタンスは0より大きく、相互インダクタンスは0以上でなければなりません。また、物理的に実現可能な受動コイル対では、MはL1とL2の積の平方根を超えません。この上限を超えると結合係数が1より大きくなり、減極結果が非物理的になるため、計算機が入力を拒否します。資料にMではなく結合係数kがある場合は、先にM = k × L1とL2の積の平方根を求めてください。非結合時の和も確認に使えます。加極値はその和以上、減極値はその和以下になります。Mが0なら、両方とも通常の直列和です。

回路計算に結果を利用する

出力値は、一般的な理想結合コイルモデルに基づくヘンリー単位の合成インダクタンスです。接続した巻線の極性が強め合う場合はseries_aiding_inductance_h、一方の巻線を反転した場合はseries_opposing_inductance_hを選んでください。選んだ値は単一のインダクタンスとして、XL = 2πfLによるリアクタンス、理想RL時定数、測定した直列コイル対と回路図モデルの比較などに利用できます。ただし、巻線抵抗、コア損失、指定した相互インダクタンス以外の漏れ、寄生容量、飽和、周波数依存性、コイル移動による結合変化は含みません。実部品では、自己共振付近やコアが飽和へ近づく電流域で理想値との差が大きくなる場合があります。実験では各コイルを個別に測定し、直列接続後に一方を反転してください。大きい測定値が加極、小さい値が減極に対応します。この比較を自動化する場合、APIの計算1回は$0.002です。

活用例

ドット規約の接続確認

表示付き巻線を直列配線する前に、加極と減極の予想値を比較できます。

結合コイルのモデル化

理想的なコイル対を、選択した直列方向に対応する単一の合成値へ置き換えられます。

実測値の判定

直列接続で測った大小のインダクタンスを、加極・減極の理論値と照合できます。

よくある質問

どの計算式を使用しますか？

加極接続はL1 + L2 + 2M、減極接続はL1 + L2 - 2Mを使用します。

減極接続では相互インダクタンスを負にしますか？

いいえ。Mは0以上の大きさで入力してください。加極では2Mを加え、減極では2Mを引きます。

ミリヘンリーやマイクロヘンリーを入力できますか？

最初にすべてヘンリーへ変換してください。3つの入力は同じ単位体系にそろえ、結果はヘンリーで表示します。

Mがsqrt(L1 × L2)を超えられないのはなぜですか？

その上限が結合係数1に相当するためです。これより大きい値は、この受動結合モデルでは物理的に成立しません。

減極時の合成値が0になることはありますか？

はい。自己インダクタンスが等しく理想結合なら、減極接続で相殺され、理想的な合成値が0になります。

計算料金はいくらですか？

このページのブラウザー計算は無料です。APIによる自動計算は1リクエストあたり$0.002です。

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/coupled-inductors-series

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/coupled-inductors-series \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"self_inductance_1":0.01,"self_inductance_2":0.04,"mutual_inductance":0.006}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/coupled-inductors-series", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "self_inductance_1": 0.01,
    "self_inductance_2": 0.04,
    "mutual_inductance": 0.006
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/coupled-inductors-series",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "self_inductance_1": 0.01,
    "self_inductance_2": 0.04,
    "mutual_inductance": 0.006
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/coupled-inductors-series", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"self_inductance_1":0.01,"self_inductance_2":0.04,"mutual_inductance":0.006}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"self_inductance_1":0.01,"self_inductance_2":0.04,"mutual_inductance":0.006}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/coupled-inductors-series", 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

{
  "self_inductance_1": 0.01,
  "self_inductance_2": 0.04,
  "mutual_inductance": 0.006
}

レスポンス例

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

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