圓環計算器
根據圓環的主半徑與管半徑,計算其體積、表面積,以及外徑與內徑。
單位
單位
Enclosed volume of the doughnut
- 1
Tube radius squared
2² = 4 - 2
π²
9.869604Used because the torus is a body of revolution swept through a full circle. - 3
Volume = 2 × π² × R × r²
2 × 9.869604 × 5 × 4 = 394.78
此計算機如何運作?
圓環的體積為 V = 2π²·R·r²,表面積為 A = 4π²·R·r,其中 R 為主半徑(圓心至管軸的距離),r 為管半徑。外徑為 2(R + r),內徑為 2(R − r)。只有當 R ≥ r > 0 時,圓環形狀才是有效的環形。
公式
How this is calculated
圓環是一種環形(甜甜圈形)幾何體,由半徑為 r 的圓繞同一平面內的軸旋轉而成,且該圓的圓心與軸的距離保持為 R。R 稱為主半徑(從圓環中心到管軸的距離),r 稱為管(副)半徑。對於標準環形圓環,主半徑必須滿足 R ≥ r > 0;若 r 等於 R,孔洞收縮為一個點(角環面);若 r 超過 R,曲面將自我相交(紡錘環面),這些情況均不被接受。
根據 Pappus 定理,體積等於管截面積(πr²)乘以其形心所走的距離(2πR),得 V = 2π²·R·r²。表面積等於管的周長(2πr)乘以相同的形心路徑(2πR),得 A = 4π²·R·r。外徑為最寬處的直徑 2(R + r),內徑為孔洞的直徑 2(R − r)。
所有長度使用相同的單位,因此體積的單位為立方單位,表面積的單位為平方單位。計算器也會顯示管的周長(2πr)。由於公式完全以 R 和 r 為比例,您可使用公分、英寸或任何一致的單位,結果即以對應單位的冪次表示。
常見問題
主半徑 R 是從圓環中心到圓形管中心的距離,而管半徑 r 是管本身的半徑。外徑為 2(R + r),內徑(孔洞直徑)為 2(R − r)。
當 R ≥ r 時,圓環是一個有開口孔洞的正常環形。若 r 等於 R,孔洞縮小為一個點(角環面);若 r 大於 R,曲面將自我重疊(紡錘環面),此時標準的體積和面積公式不再能描述一個簡單的環形。
根據 Pappus 形心定理,體積等於旋轉圓的面積(πr²)乘以其形心所走的距離(2πR),得 V = 2π²·R·r²。對管周長應用相同定理,則得到表面積 A = 4π²·R·r。
也稱為
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 圓環計算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/torus-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "圓環計算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/torus-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "圓環計算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/torus-calculator
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