螺线管·线圈设计计算器 返回
电磁学计算器

螺线管·线圈设计计算器

设置线圈几何形状、导线直径和铁芯材质,实时计算电感量、中心磁场、线圈电阻和储能。同时绘制轴向磁场分布图。

参数设置
预设
线圈类型
导线直径 d 0.50 mm
线圈直径 D 20.0 mm
线圈长度 l 50.0 mm
匝数 N 100
电流 I 1.00 A
铁芯材质
电感量 L
中心磁场 B₀
端部磁场 B_end
线圈电阻 R
储能 U
时间常数 τ = L/R

理论公式

单层螺线管电感量(长螺线管近似):

$$L \approx \frac{\mu_0 \mu_r N^2 A}{l}, \quad A = \pi\left(\frac{D}{2}\right)^2$$

中心磁场:$B_0 = \dfrac{\mu_0 \mu_r N I}{l}$(无限长近似)

有限螺线管轴向磁场(毕奥-萨伐尔):$B(z) = \dfrac{\mu_0 \mu_r N I}{2l}\left(\cos\theta_1 - \cos\theta_2\right)$

线圈电阻:$R = \dfrac{\rho \cdot N \pi D}{\pi (d/2)^2}$,储能:$U = \dfrac{1}{2}LI^2$

CAE 说明:适用于电磁执行器与继电器设计的电感估算 / 开关电源电感器选型 / EMC 滤波器设计 / MRI 与 NMR 磁体初步设计。可与场分析软件(ANSYS Maxwell / JMAG)结合进行详细仿真。