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角度換算器:度轉弧度、百分度、角分角秒

Home 2026-08-25 09:43:32 角度換算器:度轉弧度、百分度、角分角秒
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角度換算關鍵術語 弧度(rad) 國際單位制(SI)平面角的相干導出單位,由 BIPM SI 手冊第 9 版 §2.3.4 定義:圓周上長度等於半徑的弧所對應的圓心角。一整圈等於 2π 弧度;1° = π/180 rad。弧度量綱為一,是微積分、物理與信號處理的自然角度單位,也是 108 課綱高二上學期數學「弧度量」單元的核心概念。Wikidata:Q11471。

毫弧度(mrad) 弧度的千分之一,按 SI 詞頭精確等於 10⁻³ rad。用於雷射準直、光學對位、機械公差。1 毫弧度 ≈ 3.4377 角分(MOA);在 100 公尺處覆蓋恰好 10 cm。注意:與工程/軍事資料的「密位(mil)」不是同一個單位——NATO 6400 密位制每密位 ≈ 0.9817 mrad、華沙 6000 密位制每密位 ≈ 1.0472 mrad。

度(°) SI 接受的非 SI 單位,按定義等於 π/180 弧度或一個圓的 1/360。起源於古巴比倫六十進制(60 的因數豐富,便於整除)。是中小學幾何、經緯度、CAD/CNC 製圖、台灣 TWD97 經緯度紀錄的常用單位。108 課綱高一介紹三角比時主要用度,高二再引入弧度。Wikidata:Q28390。

百分度(gon、grade) 一個圓的 1/400,精確等於 π/200 弧度或 0.9 度。1793 年法國大革命後引入,目的是讓直角可以被十等分(100 gon = 90°)。今日主要用於法國、瑞士等歐洲國家的測繪與不動產登記。徠卡、拓普康、索佳等品牌的全站儀在角度模式中提供 dms / gon / mil 三種選擇;CASIO 卡西歐計算機的 Gra(G)模式即為此單位。Wikidata:Q208528。

圈(turn) 一圈完整旋轉:精確等於 2π 弧度、360 度、400 百分度。用於馬達轉速、旋轉編碼器、單位圓教學。符號:tr、rev、cyc。台灣亦稱「轉」「周」「旋轉」,例如馬達「每分鐘 3,000 轉(rpm)」或 12 位絕對型編碼器「每圈 4,096 個脈衝」。注意本工具把「圈」標為 exact:false,所以所有涉及圈的換算(含 1 圈 = 360°、400 gon)界面都顯示「近似」。

角分(′、arcmin、弧分、MOA) 度的 1/60,精確等於 π/10,800 弧度。在天文觀測與導航中是人眼裸眼分辨極限對應的角度(約 1 角分)。在精密射擊與光學工程中稱為「minute of angle」(MOA),1 角分在 100 公尺處約 2.908 cm。滿月視直徑約 31 角分。「角分」是規範譯名,「弧分」是早期對 arcmin 的直譯,兩種譯法在中文文獻中並存。

角秒(″、arcsec、弧秒) 角分的 1/60,或度的 1/3,600——精確等於 π/648,000 弧度 ≈ 4.848 × 10⁻⁶ rad。是天文觀測的標準角度單位:中央大學鹿林天文台台址平均視相約 1.39 角秒;哈勃空間望遠鏡解像力約 0.05 角秒、JWST NIRCam 在 2 µm 約 0.07 角秒。1 秒差距按定義是從恒星看地球與太陽之間的距離恰好為 1 角秒視差時的距離。「角秒」是規範譯名,「弧秒」是早期對 arcsec 的直譯,兩者並存。

度分秒(DMS) 把度的小數部分用六十進制再細分的表示法:1° = 60′(角分)= 3,600″(角秒)。台灣大地基準 TWD97 的經緯度紀錄、紙本地形圖與舊式 GPS 設備都用 DMS。換算成十進制度:十進制度 = 度 + 分/60 + 秒/3,600。GIS 軟體與手機定位 SDK 內部都用十進制度,內政部國土測繪中心開放資料以 TWD97 經緯度提供 DD、DM、DMS 三種格式。

108 課綱高中數學(弧度量) 台灣 108 課綱(十二年國民基本教育課程綱要)高中數學以螺旋式安排三角:高一下介紹三角比(主要用度),高二上學期引入弧度(radian)與弧度量單元,介紹三角函數圖形、扇形弧長 l = rθ、扇形面積 S = ½r²θ。弧度是學測與分科測驗三角函數題的必備工具。CASIO 卡西歐計算機的 D/R/G 模式切換是學生常見的算錯來源。

CASIO 計算機角度模式(D/R/G) CASIO 卡西歐 fx-82、fx-991 等科學計算機的角度模式設定,依官方支援頁分三檔:Deg(D,圓的 1/360)、Rad(R,圓的 1/2π)、Gra(G,圓的 1/400)。同一個輸入在三檔意義完全不同——90° = π/2 弧度 = 100 百分度。學測三角題用 D 檔,微積分相關計算用 R 檔;計三角發現答案不對,多半是不小心切到了 R 或 G,核對螢幕左上角的 D/R/G 指示即可。

鹿林天文台(Lulin Observatory) 國立中央大學天文研究所於 1999 年設立、位於玉山國家公園塔塔加地區鹿林前山、海拔 2,862 公尺的天文台。擁有目前台灣口徑最大的通用型光學望遠鏡——鹿林一米望遠鏡(卡塞格林式),台址平均視相(seeing)約 1.39 角秒。觀星中望遠鏡解像力以角秒報、行星與月球視直徑以角分報(滿月約 31 角分);地面觀測受大氣湍流影響,實際星像通常擴展到 1–3 角秒。

TWD97 與內政部國土測繪中心 TWD97(Taiwan Datum 1997)是台灣現行的國家大地基準,以 GRS80 參考橢球與 ITRF 框架定義。內政部國土測繪中心(NLSC)負責國家平面控制與大地測量,村里界、鄉鎮市區界等開放資料以 TWD97 經緯度提供,可輸出 DD(十進制度)、DM(度分)、DMS(度分秒)三種格式。台灣的角度與經緯度紀錄統一用度或度分秒,gon(百分度)主要在歐製全站儀與跨國工程案才會用到。

BIPM SI 手冊 國際計量局(BIPM)出版的國際單位制權威文本,2019 年發布第 9 版,§2.3.4 把弧度定義為平面角的 SI 相干導出單位。同步的 ISO 80000-3:2019 標準對所有平面角單位給出一致定義。台灣依《度量衡法》由經濟部標準檢驗局(BSMI)執行同一套國際單位制,平面角的本地基準與位於法國塞夫爾的 BIPM 國際標準對齊。

IEEE-754 雙精度 JavaScript 與大多數計算器使用的 64 位浮點格式,保留約 15–17 位有效十進制數字。π 無法在該格式精確表示,因此每一次乘除 π 的角度換算都會引入幾個 ulp 的表示漂移——這就是本換算器把度、百分度、圈、角分、角秒之間的換算標為「近似」的原因,並不是數學定義本身模糊。只有 rad ↔ mrad 一對換算不經過 π,標為「精確」。

科學記號法 以「系數 × 10 的指數次方」形式書寫極大或極小數值,例如 1 角秒 = 4.84814 × 10⁻⁶ rad。本換算器在自動精度模式下,當結果絕對值超過 10¹²(兆)或低於 10⁻³(千分之一)時自動切到科學記號法,使一個角秒級天文觀測換算成圈時仍然可讀。

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