香港計算器

圓心角計算器

輸入弧長與半徑(或直徑),求圓心角。輸出度數與弧度。拱形設計、扇形規劃、地圖量度必備。

輸入資料

圓周上由圓心角所張開的弧的長度。
單位
圓的半徑。弧長與半徑單位需一致。
單位

計算結果

θ° = L × 180 ÷ (π × r)。
89.95°
θ = L ÷ r(弧度)。1 rad ≈ 57.296°。
1.57rad
θ° ÷ 360°,即該扇形佔整個圓的百分比。
24.99%

重點速覽:圓心角(Central Angle)是以圓心為頂點、兩條半徑為邊的角。弧度制下,弧長與半徑之比正是圓心角的大小:θ = L/r。因此,給定弧長 L 與半徑 r,即可求出圓心角;換算為度數時乘以 180/π。例如半徑 10、弧長 15.7,θ = 15.7/10 = 1.57 rad ≈ 90°。圓心角亦可表達為佔全圓的比例:θ°/360°。

計算公式

弧度制:θ = L ÷ r

度數制:θ° = (L ÷ r) × 180 ÷ π

佔全圓比例:θ° ÷ 360°

例:r=10、L=15.7 → θ = 1.57 rad ≈ 90°

$$\theta = \frac{L}{r}$$
$$\theta^\circ = \frac{L}{r} \cdot \frac{180^\circ}{\pi}$$

使用說明

  1. 輸入弧長 L(弧的曲線長度)。
  2. 輸入半徑 r(或按直徑 ÷2 換算)。
  3. 系統計算圓心角的度數與弧度。
  4. 驗證:r=10、L≈15.71 → θ≈90°。

弧長與圓心角對照(r = 10)

弧長與圓心角對照(r = 10)
弧長圓心角(弧度)圓心角(度)佔全圓
5.240.52430°8.3%
7.850.78545°12.5%
10.471.04760°16.7%
15.711.57190°25%
31.423.142180°50%
62.836.283360°100%

弧長 = r×θ(rad)。整圓周長 2πr 對應圓心角 360° = 2π rad。

理財情境案例

設計與建築

拱門設計:半徑 5m、弧長 7.85m → θ = 1.57 rad = 90°。

扇形蛋糕或餅圖:已知弧形邊長與半徑,求扇形角度。

圓形跑道彎道設計需確切圓心角以規劃線路。

工程與量度

管道彎曲:彎管半徑 1m、彎曲長度 3.14m → θ = 3.14 rad ≈ 180°。

地圖量度:在圓形湖泊邊緣量得弧長與半徑,求其所張角度。

齒輪與凸輪設計中以圓心角定義工作角度。

常見問題

圓心角、弧長與扇形面積有何關係?

三者可互換:θ = L/r(弧度),扇形面積 A = ½·r²·θ = ½·L·r。知道任意兩個量即可求第三個。

為甚麼用弧度表示圓心角?

弧度定義為弧長與半徑之比,使公式 θ = L/r 最簡潔,並令微積分中的三角函數公式更優雅。一整圈 = 2π rad = 360°。

圓心角最大是 360° 嗎?

就一次繞圓而言是。圓心角可以超過 360°(優角),代表弧長超過一個圓周,例如 θ=450° 對應 1.25 圈。

輸入直徑可以嗎?

可以。直徑 d = 2r,先除以 2 得半徑再代入 θ = L/r 即可。

圓心角與圓周角有何分別?

圓心角的頂點在圓心,圓周角的頂點在圓周上。同弧所對的圓周角是圓心角的一半,這是圓的幾何基本定理。

相關工具

參考資料

內容審核:香港計算器科學團隊。圓心角公式、弧度制換算與扇形關係驗證。