使用方法
- 「数值」默认 1,范围 -1000 到 1000,支持小数与负数;「方向」默认圈到弧度。改动任意一项、或光标停在数值框里按回车,都会立刻重算。
- 「方向」下拉只有两项:t2r 表示圈到弧度,r2t 表示弧度到圈。点「交换方向」把两头对调,用来反着核一遍。
- 「小数位」默认 6,范围 0 到 12。π 是无限不循环小数,任何显示值都是近似;要核对常数本身时调到 12 位。
- 「批量换算」默认已经写好五行,每行一条「数值 空格 方向键」。按 Ctrl+Enter(Mac 上 Cmd+Enter)一次算完;框被清空时点「换算」会自动填回示例。
- 结果区第一行是主结果;往下三行是固定口径:1 圈 = 360 度、1 弧度 = 0.159155 圈、1 弧度 = 57.295780 度;最后是批量五行的逐条结果。
- 清单下面是十二行锚点对照表,圈方向列八分之一圈到一千圈,弧度方向列 π 的整数倍,默认显示 6 行,点「加载更多」展开全部,点「导出 CSV」存成带字节序标记的文件。
- 「复制结果」复制整段清单;「复制对照表」复制正文那张圈到弧度锚点表,制表符分隔,可以直接粘进表格软件。
- 数值为空、不是数字、超出正负 1000,小数位留空或不是 0 到 12 的整数,批量行缺空格、数值不是数字、方向键不在 t2r 与 r2t 之内,都会给出指明行号和原因的具体提示。
这个圈转弧度换算器能解决什么问题
圈与弧度量的都是同一个平面角,只是一个把整圆当 1、一个把弧长等于半径的那段圆弧当 1。这一页做的是在这两种口径之间互换:圈乘 2π 得弧度,弧度除以 2π 得圈,默认方向是圈到弧度,选 r2t 可以反过来算。因为整圆恰好对应 2π 弧度,两个方向共用同一个常数,互为逆运算。
第一类是读代码与图形程序。CSS 的 rotate()、WebGL 的着色器、Canvas 的旋转矩阵,角参数多以弧度给出,而设计稿与人口述都用圈或度。半圈在 CSS 里写作 3.14159265 弧度,四分之一圈是 1.57079633 弧度,把圈数输进来直接拿弧度值,省得背常数。
第二类是机械与电机口径。转速表盘写的是 r/min,也就是圈每分:1 r/min = 2π/60 rad/s ≈ 0.104720 rad/s,3000 r/min 对应 314.159265 rad/s。把电机额定转速折成角速度,再代入 ω = v/r 求线速度,是传动计算里最常出现的一步。
第三类是数学与物理公式的代入。sin、cos 的泰勒级数、简谐运动的 x = A·sin(ωt)、圆周运动的向心加速度 a = ω²r,全都默认角用弧度。把 90 度直接代进 sin 会得到 0.894 而不是 1,就是因为混用了口径。
计算原理与变量说明
整页只用一个常数:TAU = 2π = 6.283185307179586。圈到弧度是乘 TAU,弧度到圈是除 TAU,度数列再乘 360(圈口径)或乘 180/π(弧度口径)。常数取 Math.PI 的双精度值,页面所有输出都由它推出,没有第二套系数。
弧度在定义上是无量纲的。弧度的定义是弧长除以半径:s = rθ,θ = s/r。分子是米、分母是米,约掉之后什么都不剩。正因为无量纲,sin 与 cos 的泰勒级数 x − x³/3! + x⁵/5! − … 才能对弧度直接成立,换成度每一项都要多乘一个 π/180 的因子;ω = v/r 推出 rad/s 时也无需任何换算常数。
τ 一派的主张:一圈等于 τ 弧度比 π 弧度更自然。τ = 2π = 6.283185307179586,主张者认为圆的关键比例是周长与半径之比,一整圈就该是 1τ,四分之一圈是 τ/4 = 1.57079633 弧度,半圈是 τ/2 = 3.14159265 弧度。按 τ 记,分数圈的弧度值就是分数本身乘一个常数,少了「乘 2 再乘 π」这一步。
圈是工程与机械的口径,度是民用与测绘的口径。转速的 r/min 就是圈每分,1 r/min = 2π/60 rad/s ≈ 0.104720 rad/s;而度的 360 进制来自巴比伦的六十进制,与弧度的 2π 之间没有公约数,两者互算必带 π。这就是为什么「1 圈 = 360 度」人畜无害,而「1 弧度 = 57.295780 度」必须留着六位小数。
| 口径 | 整圆的值 | 直角的弧度值 | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| 圈(turn) | 1 | 0.25 | 转速、CSS rotate() |
| 弧度(rad) | 6.283185307179586 | 1.5707963267948966 | 微积分、物理公式 |
| 度(deg) | 360 | 90 | 测绘、日常表述 |
| 角分(′) | 21600 | 5400 | 天文、导航 |
舍入只发生在显示层。内部用双精度浮点,Math.PI 本身有 15 到 17 位有效数字;π 是无理数,任何有限小数都是它的近似。显示时按「小数位」四舍五入后去掉末尾多余的零,所以 6.283185307179586 在 6 位下显示成 6.283185,在 0 位下显示成 6。
完整示例(数值仅作演示)
默认值是数值 1、方向圈到弧度、小数位 6。手算复算:1 圈 = 2π = 2 × 3.141592653589793 = 6.283185307179586 弧度,四舍五入到 6 位就是页面的主结果「1 圈 = 6.283185 弧度」。
批量框五行:0.25 t2r 得 1.570796 弧度,也就是 τ/4;0.5 t2r 得 3.141593 弧度,也就是 τ/2 与 π;2 t2r 得 12.566371 弧度;最后一行 6.283185 r2t 走反方向,6.283185 ÷ 6.283185307179586 ≈ 0.99999995,按 6 位小数显示为 1 圈。
边界值有三个:0 圈 = 0 弧度;负值合法,-0.5 圈 = -3.141593 弧度,表示反向半圈;上限 1000 圈 = 6283.185307 弧度 = 360000 度。小数位调到 12 时,1 圈显示为 6.28318530718,双精度能提供的有效数字到此为止。
圈转弧度对照表
下表给出常用圈数对应的弧度、度与角分,弧度一列是圈数乘 2π 后按 6 位小数保留,角分一列是圈数乘 21600,全部可以由定义直接复算。
| 圈(turn) | 弧度(rad) | 度(deg) | 角分(′) |
|---|---|---|---|
| 1/8 | 0.785398 | 45 | 2700 |
| 1/4 | 1.570796 | 90 | 5400 |
| 1/2 | 3.141593 | 180 | 10800 |
| 3/4 | 4.712389 | 270 | 16200 |
| 1 | 6.283185 | 360 | 21600 |
| 1.5 | 9.424778 | 540 | 32400 |
| 2 | 12.566371 | 720 | 43200 |
| 3 | 18.849556 | 1080 | 64800 |
| 5 | 31.415927 | 1800 | 108000 |
| 10 | 62.831853 | 3600 | 216000 |
| 100 | 628.318531 | 36000 | 2160000 |
| 1000 | 6283.185307 | 360000 | 21600000 |
第二张表反过来,从弧度出发:π 的整数倍对应圈与度。其中 π/2 弧度是直角、π 弧度是半圈、2π 弧度是整圈,是三条能口算的验算线。
| 弧度(rad) | 圈(turn) | 度(deg) |
|---|---|---|
| π/6 | 1/12 | 30 |
| π/4 | 1/4 | 45 |
| π/3 | 1/3 | 60 |
| π/2 | 1/2 | 90 |
| 2π/3 | 2/3 | 120 |
| 3π/4 | 3/4 | 135 |
| π | 1/2 | 180 |
| 3π/2 | 3/4 | 270 |
| 2π | 1 | 360 |
| 5π | 2.5 | 900 |
| 10π | 5 | 1800 |
| 100π | 50 | 18000 |
读第一张表看数量级:圈数是线性放大的,弧度同倍放大,角分再乘六十。读第二张表看锚点:弧度一列出现 π 的地方,圈数一列必定是简单的分数,这是「弧度好用」的直观体现。
结果边界、舍入与适用说明
- 数值为空时提示「数值不能为空,请填 -1000 到 1000 之间的数字,例如 1 表示 1 圈」,不会沿用上一次的结果。
- 数值里带字母或单位符号时提示该串不是有效数字,请只填阿拉伯数字、小数点与可选的负号;π 要写成的小数形式,不能写字母。
- 数值超过 1000 或低于 -1000 时分别给出对应提示,不自动截断到边界值。
- 小数位留空、写成小数或超出 0 到 12 时分别给出对应提示,不自动取整也不套默认值。
- 批量行每行只认「数值 空格 方向键」两段,写成 1t2r 或一行两数都会指出行号和原因;方向键大小写不敏感,T2R 与 t2r 等价。
- π 是无理数,双精度浮点只能提供 15 到 17 位有效数字;小数位超过 12 之后继续调大也不会增加真实精度。
- 本页只做平面角口径互换,不涉及度分秒的六十进制书写格式,也不涉及球面角与方位角;要把 1 度表示成 60 角分,请用角分转度工具。
- 页面不联网、不写本地存储,数值与批量内容只用于本次计算。
常见问题
弧度为什么没有单位?
因为弧度定义为弧长除以半径,θ = s/r,分子分母都是长度,约掉之后无量纲。国际单位制把弧度称为辅助单位,符号 rad 更多是为了提醒这里用的是弧度口径。
一圈到底是 π 弧度还是 2π 弧度?
是 2π 弧度。整圆的周长是 2πr,除以半径 r 得 2π,所以一整圈对应 2π = 6.283185307179586 弧度。半圈才是 π 弧度。
τ 派是什么,为什么有人主张用 τ?
τ = 2π。主张者认为圆的本质比例是周长与半径之比,一整圈就该是 1τ,四分之一圈是 τ/4 = 1.57079633 弧度,分数圈的弧度值就是分数本身乘 τ,比「乘 2 再乘 π」更直观。本页两种记法都认,输入写小数即可。
转速 r/min 怎么换算成 rad/s?
1 r/min 就是一圈每分,乘 2π 得弧度每分,再除 60 得弧度每秒:1 r/min = 2π/60 ≈ 0.104720 rad/s。反过来 rad/s 乘 60/(2π) 得 r/min。
为什么三角函数要求用弧度?
因为 sin 与 cos 的泰勒级数、导数公式 (sin x)′ = cos x,都是在 x 以弧度计量时推导的。角度下这些公式每个式子都要多带 π/180 的换算因子,工程上与教学上都以弧度为默认口径。
360 度是怎么来的,和弧度能整除吗?
360 进制度数来自巴比伦的六十进制,一年约 360 天与 60 的整除性都可能是成因。360 与 2π 之间没有公约数,所以度与弧度互算必带 π,1 弧度 = 57.295780 度这个数才这么难看。
弧度可以是负数吗?
可以。平面角有方向,顺时针为负、逆时针为正,所以 -π/2 弧度表示反向直角,-0.5 圈表示反向半圈。本页数值范围放到正负 1000 正是为了容纳多圈与反向的输入。
输入的数据会上传到服务器吗?
不会。数值、方向与批量内容只在本页的 JavaScript 里做乘除,没有发起任何网络请求,刷新页面后输入即恢复默认值。