🌐 ZH-TW

🧭 弧度轉換器

度 ↔ 弧度 ↔ 百分度 ↔ 圈數 — 即時轉換角度單位並查看三角函數值。

常用角度對照表

角度 度 (Degrees) 弧度 (Radians)
00
30°30°π/6 (0.5236)
45°45°π/4 (0.7854)
60°60°π/3 (1.0472)
90°90°π/2 (1.5708)
180°180°π (3.1416)
360°360°2π (6.2832)

弧度轉換完整指南

📐 什麼是弧度(Radian)?
弧度是表示角度的SI單位,是基於圓的半徑與弧長所定義的自然角度單位。圓的周長為 2πr,因此一整圈(360°)等於 2π弧度。半圈(180°)= π弧度,直角(90°)= π/2弧度。它在數學、物理學和工程學中作為標準角度單位使用。

🔢 單位轉換公式
度 → 弧度: 弧度 = 度 × (π/180)
例: 90° = 90 × π/180 = π/2 ≈ 1.5708 rad
弧度 → 度: 度 = 弧度 × (180/π)
例: 1 rad = 1 × 180/π ≈ 57.2958°
百分度(Gradian): 將直角分為100等份的單位 (1 grad = 0.9°)
360° = 400 grad,90° = 100 grad
圈數(Turn): 以一整圈為1的單位
1 turn = 360° = 2π rad = 400 grad

✨ 常用角度轉換表
= 0 rad = 0 grad = 0 turn
30° = π/6 rad ≈ 0.5236 rad = 33.33 grad
45° = π/4 rad ≈ 0.7854 rad = 50 grad = 1/8 turn
60° = π/3 rad ≈ 1.0472 rad = 66.67 grad
90° = π/2 rad ≈ 1.5708 rad = 100 grad = 1/4 turn
120° = 2π/3 rad ≈ 2.0944 rad = 133.33 grad
180° = π rad ≈ 3.1416 rad = 200 grad = 1/2 turn
270° = 3π/2 rad ≈ 4.7124 rad = 300 grad = 3/4 turn
360° = 2π rad ≈ 6.2832 rad = 400 grad = 1 turn

🧮 三角函數與弧度
在程式設計和計算機中,三角函數以 弧度作為輸入:
• sin(π/6) = 0.5 (30°的正弦值)
• cos(π/3) = 0.5 (60°的餘弦值)
• tan(π/4) = 1 (45°的正切值)
要以度(°)為單位計算,需先轉換為弧度。例如計算 sin(30°) 時應輸入 sin(30 × π/180)

💻 各程式語言的用法
Python: import math; math.sin(math.radians(30))math.sin(math.pi/6)
JavaScript: Math.sin(30 * Math.PI / 180)Math.sin(Math.PI/6)
C/C++: sin(30 * M_PI / 180) (需要 math.h 標頭檔)
Java: Math.sin(Math.toRadians(30))Math.sin(Math.PI/6)
大多數語言中三角函數以弧度為預設輸入,因此度(°)值需要轉換。

⚙️ 實務應用範例
旋轉動畫: CSS rotate(45deg) = rotate(0.7854rad)
時鐘指針角度: 3點方向 = 0° = 0 rad,12點 = 90° = π/2 rad
單位圓座標: x = cos(θ), y = sin(θ),其中 θ 為弧度
角速度: ω(rad/s) = RPM × 2π / 60
物理學旋轉運動: 計算角加速度、扭力時使用弧度
測量/建築: 計算坡度角、屋頂角度

📚 為什麼使用弧度?
弧度在數學上是 自然的單位。微分時 d(sin x)/dx = cos x 僅當 x 為弧度時成立。在度(°)單位下需要額外的常數(π/180)。物理學中角動量、角速度、角加速度都以弧度為基礎定義。泰勒級數、傅立葉轉換等高等數學中弧度是不可或缺的。
指南

瞭解更多

01

弧度的基本概念與數學定義

弧度是國際單位制(SI)中測量角度的標準單位,是由圓的半徑與弧長關係推導出的自然角度測量方法。從圓心畫出一段與半徑等長的弧時,所對應的圓心角即為1弧度。圓周長為2πr,因此一整圈(360度)恰好為2π弧度,半圈(180度)為π弧度,直角(90度)為π/2弧度。弧度與度(degree)不同,它無需任意分割,而是直接由圓的幾何特性推導而來,因此在微積分和三角函數計算中更自然、更有效率。憑藉這些特性,弧度在物理學、工程學和電腦圖學中被廣泛用作標準角度單位。

02

度與弧度之間的轉換公式與實用範例

要將度轉換為弧度,需將度乘以π/180;要將弧度轉換為度,需將弧度乘以180/π。例如,45度為45 × π/180 = π/4 ≈ 0.7854弧度,而2弧度為2 × 180/π ≈ 114.59度。記住常用角度的弧度值會很方便: 30° = π/6,45° = π/4,60° = π/3,90° = π/2,180° = π,360° = 2π。這些轉換在程式設計中尤為重要,因為大多數程式語言(Python、JavaScript、C++、Java等)的三角函數都以弧度作為輸入。在實務上,角度計算、旋轉變換、動畫、物理模擬等各個領域都離不開這種轉換。

03

弧度在程式設計中的應用

所有主流程式語言的數學函式庫都以弧度作為三角函數的輸入。Python中用math.sin(math.pi/6)計算30度的正弦值,JavaScript使用Math.sin(Math.PI/6),C++使用sin(M_PI/6),Java使用Math.sin(Math.PI/6)。以度為單位工作時需先轉換為弧度,Python的math.radians()或Java的Math.toRadians()函式可提供支援。在遊戲開發、電腦圖學和機器人工程中,物件旋轉、向量運算和方向計算都離不開弧度。CSS中也可在rotate()函式裡直接使用rad單位,對網頁動畫開發很有幫助。角速度和角加速度的計算同樣以弧度/秒為標準單位。

04

三角函數與弧度的關係

三角函數的微分與積分公式只有在角度為弧度單位時才具有簡潔的形式。對sin(x)微分得到cos(x)這一優美關係僅當x為弧度時成立,在度單位下則需要π/180這一額外常數。在單位圓(unit circle)上,角度θ(弧度)所對應點的座標可直接表示為(cos θ, sin θ),從而明確了三角函數的幾何意義。在泰勒級數展開、尤拉公式(e^(iθ) = cos θ + i sin θ)、傅立葉轉換等高等數學理論中,弧度都是不可或缺的要素。週期函數分析、訊號處理、波動方程式也都以弧度為基礎進行運算。這是因為弧度在數學上是自然的單位。

05

弧度在物理學與工程學中的應用

物理學中角速度(angular velocity)以弧度/秒(rad/s)為單位表示,將RPM轉換為弧度/秒需使用RPM × 2π/60公式。轉動動能(½Iω²)、角動量(L = Iω)、扭力(τ = Iα)等所有旋轉運動公式中,角度都以弧度測量。擺動運動、圓周運動、行星軌道計算也都以弧度為標準。電機工程中交流電壓的相位角、阻抗計算、訊號的角頻率(ω = 2πf)都以弧度為基礎。機械工程的齒輪比計算、機器人手臂關節角度、控制系統回饋迴路設計也都使用弧度。測量與建築中,用弧度計算坡度角和方位角以提高精度。

06

百分度與圈數: 其他角度單位

百分度(gradian、gon)是將直角分為100等份的角度單位,1百分度相當於0.9度。一整圈為400百分度,因十進位計算的便利性,該單位在歐洲部分地區的測量和土木工程領域被使用。圈數(turn)是將一整圈旋轉定義為1的單位,1圈 = 360度 = 2π弧度 = 400百分度。CSS支援turn單位,可實現rotate(0.25turn)這樣直觀的旋轉表達。角度單位的轉換關係如下: 1度 = π/180弧度 = 10/9百分度 = 1/360圈。在實務上會依用途選擇合適的單位,數學與科學中使用弧度,日常與導航中使用度,測量中使用百分度,動畫中則傾向使用圈數。理解這些替代單位及其轉換關係,有助於在不同技術領域與國際標準之間靈活運用。