ForHosting KIT · 開発者向けツール

トロイダルコイルのインダクタンス計算

このトロイダルコイル用計算機は、均質なトロイダル磁性コアに巻いたコイルの理想インダクタンスを求めます。巻数、コアの比透磁率、有効断面積を平方メートル単位、平均磁路長をメートル単位で入力してください。標準的な磁気回路近似を用い、結果をヘンリー、ミリヘンリー、マイクロヘンリーで表示します。コアが飽和せず、指定された透磁率に近い特性を示す条件において、初期設計の確認、データシート比較、学習、再現可能な自動計算にご利用いただけます。

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磁性コアを正しく表す値を選びます

まず巻線全体の巻数を確認し、可能であればコアメーカーが示す有効磁気寸法を使用してください。断面積とは、磁束がコア内を通る部分の面積です。トロイド中央の窓面積や銅線の断面積ではありません。平均磁路長とは、磁束がリングを一周するときの平均距離で、データシートでは有効磁路長として掲載されることがあります。比透磁率は無次元量で、材料が真空よりどれほど磁束を通しやすいかを表します。カタログの代表値が実際の動作点に合うとは限らないため、材料、周波数、磁束レベル、温度に適した値をお使いください。面積は平方メートル、磁路長はメートルで入力します。平方ミリメートルから平方メートルへは 0.000001 を掛け、ミリメートルからメートルへは 0.001 を掛けてください。SI 単位を統一すると、結果が数千倍または数百万倍ずれる換算ミスを防げます。

式と出力値の意味を確認します

本計算機では L = μ₀ × μᵣ × N² × A ÷ lₘ を使用します。μ₀ は真空の透磁率、μᵣ はコアの比透磁率、N は巻数、A は有効コア断面積、lₘ は平均磁路長です。巻数が二乗される点が重要です。他の条件が同じなら、巻数を2倍にすると理想インダクタンスは4倍になります。断面積または比透磁率を2倍にするとインダクタンスは2倍になり、磁路長を2倍にすると半分になります。結果はヘンリー、ミリヘンリー、マイクロヘンリーで返すため、回路図や仕様書に適した単位を選べます。また、μ₀μᵣ から求めた絶対透磁率と正規化した入力値も表示し、自動計算の確認を容易にします。精度の設定は小数点以下の丸めを制御しますが、不確かなコアデータ自体を正確にするものではありません。比較に必要な桁を残し、材料と巻線の実際の公差に合わせて丸めてください。

理想トロイドモデルの適用範囲を理解します

この計算では、均質で閉じたギャップのないトロイダルコアを想定し、磁束が均一な有効断面内に収まるものとします。多くのフェライトコアや圧粉コアの初期見積もりには有用ですが、実際の部品は理想条件から外れます。透磁率は周波数、温度、製造公差、DC バイアス、AC 磁束密度によって変化します。意図的または偶発的なエアギャップが磁気抵抗の大部分を占めると、インダクタンスは大きく低下します。励磁が強い場合はコアが飽和に近づき、インダクタンスが非線形になります。また、形状を単一の磁路長と断面積で表せない場合は、漏れ磁束やフリンジングも無視できません。この式には巻線抵抗、表皮効果、近接効果、寄生容量、コア損失、自己共振は含まれません。量産設計では、メーカーのインダクタンス係数や材料曲線と比較し、実際の条件で巻線サンプルを測定してください。定格電流、蓄積エネルギーの安全余裕、熱性能、高周波インピーダンスを本結果だけで決定しないでください。

活用例

最初の巻線を見積もる

既知のトロイダルコアについて、試作して測定する前に複数の巻数を比較できます。

データシート寸法を確認する

有効断面積、磁路長、材料の透磁率から導かれるインダクタンスを検証できます。

設計比較を自動化する

候補コアの一貫した理想値を、1回 $0.002 の API で計算できます。

よくある質問

どの計算式を使用しますか？

均質なトロイダルコアの理想磁気回路式 L = μ₀μᵣN²A/lₘ を使用します。

比透磁率と絶対透磁率のどちらを入力しますか？

無次元の比透磁率を入力してください。真空の透磁率を掛けて絶対透磁率も返します。

面積と長さにはどの単位を使いますか？

コア断面積は平方メートル、平均磁路長はメートルで入力してください。

飽和電流も計算できますか？

できません。飽和には追加の材料データと磁束または電流の解析が必要です。本機能は理想的な小信号インダクタンスだけを計算します。

エアギャップ付きトロイドに対応しますか？

対応しません。閉じたギャップなしコアを想定しています。ギャップは全磁気抵抗を変えるため、専用の磁気回路計算が必要です。

API 計算の料金はいくらですか？

API は1回 $0.002 です。このページの計算機はブラウザーで無料実行できます。

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/toroid-inductance

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/toroid-inductance \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"number_of_turns":100,"relative_permeability":2000,"cross_sectional_area_m2":0.0001,"mean_magnetic_path_length_m":0.1}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/toroid-inductance", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "number_of_turns": 100,
    "relative_permeability": 2000,
    "cross_sectional_area_m2": 0.0001,
    "mean_magnetic_path_length_m": 0.1
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/toroid-inductance",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "number_of_turns": 100,
    "relative_permeability": 2000,
    "cross_sectional_area_m2": 0.0001,
    "mean_magnetic_path_length_m": 0.1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/toroid-inductance", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"number_of_turns":100,"relative_permeability":2000,"cross_sectional_area_m2":0.0001,"mean_magnetic_path_length_m":0.1}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"number_of_turns":100,"relative_permeability":2000,"cross_sectional_area_m2":0.0001,"mean_magnetic_path_length_m":0.1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/toroid-inductance", 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

{
  "number_of_turns": 100,
  "relative_permeability": 2000,
  "cross_sectional_area_m2": 0.0001,
  "mean_magnetic_path_length_m": 0.1
}

レスポンス例

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

制限

`max_turns`	1000000000
`max_relative_permeability`	1000000000
`max_area_m2`	1000000000
`max_path_length_m`	1000000000

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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