Qué letra denota frecuencia en física. ¿Cómo se mide la frecuencia? Fórmulas para calcular la frecuencia de eventos discretos, velocidad de rotación.

Entonces, antes de determinar en qué frecuencia se mide, es importante comprender qué es. No profundizaremos en términos físicos complejos, pero sí necesitaremos algunos conceptos propios de esta disciplina. En primer lugar, el concepto de “frecuencia” sólo puede referirse a cualquier proceso periódico. Es decir, es una acción que se repite constantemente en el tiempo. La rotación de la Tierra alrededor del Sol, la contracción del corazón, el cambio de día y de noche, todo esto ocurre con cierta frecuencia. En segundo lugar, los fenómenos u objetos que a los humanos nos pueden parecer completamente estáticos e inmóviles tienen su propia frecuencia o periodicidad de oscilaciones. Buen ejemplo esto es normal luz. No notamos ningún cambio ni parpadeo, pero aun así tiene su propia frecuencia de vibración, ya que representa ondas electromagnéticas de alta frecuencia.

Unidades

¿Cómo se mide la frecuencia y en qué unidades? Para procesos de baja frecuencia existen unidades separadas. Por ejemplo, a escala cósmica: año galáctico (la revolución del Sol alrededor del centro de la galaxia), año terrestre, día, etc. Está claro que para medir cantidades más pequeñas, es inconveniente usar tales unidades, por lo que en física se usa el valor más universal "segundo menos la primera potencia" (s -1). Es posible que nunca haya oído hablar de tal medida, y esto no es sorprendente: generalmente se usa solo en la literatura científica o técnica.

Afortunadamente para nosotros, en 1960 la medida de la frecuencia de oscilación recibió el nombre del físico alemán Heinrich Hertz. Este valor (hercios, abreviado Hz) es el que utilizamos hoy en día. Denota el número de vibraciones (impulsos, acciones) realizadas por un objeto en 1 segundo. Esencialmente, 1 Hz = 1 s -1. El corazón humano, por ejemplo, tiene una frecuencia de oscilación de aproximadamente 1 Hz, es decir se contrae una vez por segundo. La frecuencia del procesador de su computadora es, digamos, 1 gigahercio (mil millones de hercios), lo que significa que por segundo se realizan mil millones de determinadas acciones.

¿Cómo medir la frecuencia?

Si hablamos de medir las frecuencias de las vibraciones eléctricas, entonces el primer dispositivo con el que todos estamos familiarizados son nuestros propios ojos. Gracias a que nuestros ojos pueden medir la frecuencia, distinguimos los colores (recordemos que la luz son ondas electromagnéticas): vemos las frecuencias más bajas en color rojo, las frecuencias más altas se acercan más al violeta. Para medir frecuencias más bajas (o más altas), la gente ha inventado muchos instrumentos.

En general, existen dos formas principales de medir la frecuencia: el conteo directo de pulsos por segundo y el método comparativo. El primer método se implementa en contadores de frecuencia (digitales y analógicos). El segundo está en los comparadores de frecuencia. El método de medición con un frecuencímetro es más sencillo, mientras que la medición con un comparador es más precisa. Una de las variedades del método comparativo es medir la frecuencia con un osciloscopio (que conocemos en las aulas de física desde la escuela) y el llamado. "Figuras de Lissajous". La desventaja del método comparativo es que para medir se necesitan dos fuentes de vibración, y una de ellas debe tener una frecuencia que ya conocemos. ¡Esperamos que nuestra pequeña investigación te haya resultado interesante!

Característica de un proceso periódico, igual al número de ciclos completos del proceso completados por unidad de tiempo. Las notaciones estándar en fórmulas son , o . La unidad de frecuencia en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es generalmente el hercio ( Hz, Hz). El recíproco de la frecuencia se llama período. La frecuencia, al igual que el tiempo, es una de las medidas que se miden con mayor precisión. Cantidades fisicas: hasta precisión relativa 10 −17 .

Los procesos periódicos se conocen en la naturaleza con frecuencias desde ~10 −16 Hz (la frecuencia de la revolución del Sol alrededor del centro de la galaxia) hasta ~10 35 Hz (la frecuencia de las oscilaciones de campo características de los rayos cósmicos de mayor energía).

Frecuencia cíclica

Tasa de eventos discretos

La frecuencia de eventos discretos (frecuencia de pulso) es una cantidad física igual al número de eventos discretos que ocurren por unidad de tiempo. La unidad de frecuencia de eventos discretos es la segunda elevada a menos la primera potencia ( -1, s-1), sin embargo, en la práctica se suele utilizar el hercio para expresar la frecuencia del pulso.

Frecuencia de rotación

La frecuencia de rotación es una cantidad física igual al número de revoluciones completas por unidad de tiempo. La unidad de velocidad de rotación es la segunda menos la primera potencia ( -1, s-1), revoluciones por segundo. Las unidades que se utilizan habitualmente son revoluciones por minuto, revoluciones por hora, etc.

Otras cantidades relacionadas con la frecuencia

Aspectos metrológicos

Mediciones

• Los frecuencímetros se utilizan para medir la frecuencia. diferentes tipos, que incluyen: para medir la frecuencia de pulsos - contadores electrónicos y condensadores, para determinar las frecuencias de componentes espectrales - frecuencímetros resonantes y heterodinos, así como analizadores de espectro.
• Para reproducir la frecuencia con una precisión determinada, se utilizan varias medidas: estándares de frecuencia (alta precisión), sintetizadores de frecuencia, generadores de señales, etc.
• Compare frecuencias usando un comparador de frecuencia o usando un osciloscopio usando patrones de Lissajous.

Estándares

• Estándar primario estatal de unidades de tiempo, frecuencia y escala de tiempo nacional GET 1-98, ubicado en VNIIFTRI
• Estándar secundario de la unidad de tiempo y frecuencia VET 1-10-82- ubicado en SNIIM (Novosibirsk)

ver también

Notas

Literatura

• Fink L. M. Señales, interferencias, errores... - M.: Radio y Comunicaciones, 1984
• Unidades de cantidades físicas. Burdun G. D., Bazakutsa V. A. - Jarkov: escuela Vishcha,
• manual de física. Yavorsky B. M., Detlaf A. A. - M.: Ciencia,

Enlaces

Fundación Wikimedia. 2010.

Vea qué es “Frecuencia” en otros diccionarios:

FRECUENCIA- (1) el número de repeticiones de un fenómeno periódico por unidad de tiempo; (2) Frecuencia lateral del cap., mayor o menor que la frecuencia portadora del generador de alta frecuencia, que ocurre cuando (ver); (3) El número de rotaciones es un valor igual a la relación del número de revoluciones... ... Gran Enciclopedia Politécnica

La frecuencia del plasma de iones es la frecuencia de las oscilaciones electrostáticas que se pueden observar en un plasma cuya temperatura de los electrones excede significativamente la temperatura de los iones; esta frecuencia depende de la concentración, carga y masa de los iones del plasma.... ... Términos de energía nuclear

FRECUENCIA, frecuencias, plural. Frecuencias (especiales), frecuencias, mujeres. (libro). 1. solo unidades distraído sustantivo a frecuentar. Frecuencia de casos. Frecuencia del ritmo. Aumento del ritmo cardíaco. Frecuencia actual. 2. Una cantidad que expresa uno u otro grado de algún movimiento frecuente... Diccionario Ushakova

Y; frecuencias; y. 1. a Frecuente (1 dígito). Controlar la frecuencia de repetición de movimientos. Parte necesaria para plantar patatas. Presta atención a tu pulso. 2. El número de repeticiones de movimientos idénticos, oscilaciones en qué dirección. unidad de tiempo. Horas de rotación de las ruedas. H... diccionario enciclopédico

- (Frecuencia) número de períodos por segundo. La frecuencia es el recíproco del período de oscilación; p.ej si frecuencia corriente alterna f = 50 oscilaciones por segundo. (50 N), entonces el periodo T = 1/50 seg. La frecuencia se mide en hercios. Al caracterizar la radiación... ... Diccionario marino

Armónicos, vibración Diccionario de sinónimos rusos. frecuencia sustantivo densidad densidad (sobre vegetación)) Diccionario de sinónimos rusos. Contexto 5.0 Informática. 2012… Diccionario de sinónimos

frecuencia- la ocurrencia de un evento aleatorio es la relación m/n entre el número m de ocurrencias de este evento en una secuencia dada de pruebas (su ocurrencia) y el número total n de pruebas. El término frecuencia también se utiliza para referirse a ocurrencia. En un libro viejo... ... Diccionario de estadística sociológica

Frecuencia- oscilaciones, el número de períodos completos (ciclos) del proceso oscilatorio que ocurren por unidad de tiempo. La unidad de frecuencia es el hercio (Hz), correspondiente a un ciclo completo en 1 s. Frecuencia f=1/T, donde T es el período de oscilación, sin importar la frecuencia... ... Diccionario enciclopédico ilustrado

El tiempo durante el cual ocurre un cambio completo en la fem, es decir, un ciclo de oscilación o una revolución completa del vector radio, se llama período de oscilación de corriente alterna(Foto 1).

Foto 1. Período y amplitud de una oscilación sinusoidal. El período es el tiempo de una oscilación; La amplitud es su mayor valor instantáneo.

El período se expresa en segundos y se denota con la letra. t.

También se utilizan unidades de medida de período más pequeñas: milisegundo (ms), una milésima de segundo, y microsegundo (μs), una millonésima de segundo.

1 ms = 0,001 s = 10 -3 s.

1 μs = 0,001 ms = 0,000001 s = 10 -6 s.

1000 µs = 1 ms.

El número de cambios completos en la fem o el número de revoluciones del vector de radio, es decir, el número de ciclos completos de oscilaciones realizados por corriente alterna en un segundo, se llama Frecuencia de oscilación de CA.

La frecuencia está indicada por la letra. F y se expresa en ciclos por segundo o hercios.

Mil hercios se llaman kilohercios (kHz) y un millón de hercios se llama megahercios (MHz). También existe una unidad de gigahercios (GHz) igual a mil megahercios.

1000 Hz = 103 Hz = 1 kHz;

1000 000 Hz = 10 6 Hz = 1000 kHz = 1 MHz;

1000 000 000 Hz = 10 9 Hz = 1000 000 kHz = 1000 MHz = 1 GHz;

Cuanto más rápido cambia la EMF, es decir, cuanto más rápido gira el vector de radio, más corto es el período de oscilación. Cuanto más rápido gira el vector de radio, mayor es la frecuencia. Por tanto, la frecuencia y el período de la corriente alterna son cantidades inversamente proporcionales entre sí. Cuanto más grande uno de ellos, más pequeño es el otro.

La relación matemática entre el período y la frecuencia de la corriente alterna y el voltaje se expresa mediante las fórmulas

Por ejemplo, si la frecuencia actual es de 50 Hz, entonces el período será igual a:

T = 1/f = 1/50 = 0,02 seg.

Y viceversa, si se sabe que el periodo de la corriente es 0,02 s, (T = 0,02 s), entonces la frecuencia será igual a:

f = 1/T=1/0,02 = 100/2 = 50 Hz

La frecuencia de la corriente alterna utilizada para fines industriales y de iluminación es exactamente de 50 Hz.

Las frecuencias entre 20 y 20.000 Hz se denominan frecuencias de audio. Las corrientes en las antenas de las estaciones de radio fluctúan con frecuencias de hasta 1.500.000.000 Hz o, en otras palabras, hasta 1.500 MHz o 1,5 GHz. Estas altas frecuencias se denominan radiofrecuencias o vibraciones de alta frecuencia.

Finalmente, las corrientes en las antenas de las estaciones de radar, estaciones comunicaciones por satélite, otros sistemas especiales (por ejemplo GLANASS, GPS) fluctúan con frecuencias de hasta 40.000 MHz (40 GHz) y superiores.

amplitud de corriente alterna

El mayor valor que alcanza la fem o la corriente en un período se llama amplitud de fem o corriente alterna. Es fácil notar que la amplitud en la escala es igual a la longitud del radio vector. Las amplitudes de corriente, EMF y voltaje se designan con letras respectivamente. Soy, Em y Um (Foto 1).

Frecuencia angular (cíclica) de corriente alterna.

La velocidad de rotación del radiovector, es decir, el cambio en el ángulo de rotación en un segundo, se llama frecuencia angular (cíclica) de la corriente alterna y se denota con la letra griega. ? (omega). Ángulo de rotación del vector radio en cualquier este momento En relación con su posición inicial, generalmente no se mide en grados, sino en unidades especiales: radianes.

Un radian es el valor angular de un arco de círculo, cuya longitud es igual al radio de este círculo (Figura 2). Todo el círculo que forma 360° es igual a 6,28 radianes, es decir, 2.

Figura 2.

1rad = 360°/2

En consecuencia, el final del radio vector durante un período recorre un camino igual a 6,28 radianes (2). Dado que en un segundo el vector radio hace varias revoluciones, igual a la frecuencia corriente alterna F, luego en un segundo su extremo recorre un camino igual a 6.28*f radián. Esta expresión que caracteriza la velocidad de rotación del vector de radio será la frecuencia angular de la corriente alterna - ? .

? = 6,28*f = 2f

El ángulo de rotación del vector radio en un instante dado con respecto a su posición inicial se llama Fase CA. La fase caracteriza la magnitud de la FEM (o corriente) en un instante dado o, como dicen, el valor instantáneo de la FEM, su dirección en el circuito y la dirección de su cambio; La fase indica si la fem está disminuyendo o aumentando.

Figura 3.

Una rotación completa del radio vector es de 360°. Con el comienzo de una nueva revolución del radio vector, la FEM cambia en el mismo orden que durante la primera revolución. En consecuencia, todas las fases del FME se repetirán en el mismo orden. Por ejemplo, la fase del EMF cuando el radio vector se gira en un ángulo de 370° será la misma que cuando se gira 10°. En ambos casos, el vector de radio ocupa la misma posición y, por lo tanto, los valores instantáneos de la fem serán los mismos en fase en ambos casos.

El concepto de frecuencia y período de una señal periódica. Unidades. (10+)

Frecuencia y período de la señal. Concepto. Unidades

El material es una explicación y una adición al artículo:
Unidades de medida de cantidades físicas en radioelectrónica.
Unidades de medida y relaciones de cantidades físicas utilizadas en ingeniería radioeléctrica.

En la naturaleza a menudo ocurren procesos periódicos. Esto significa que algún parámetro que caracteriza el proceso cambia según una ley periódica, es decir, la igualdad es verdadera:

Determinar la frecuencia y el período

F(t) = F(t + T) (relación 1), donde t es el tiempo, F(t) es el valor del parámetro en el tiempo t y T es una constante determinada.

Es claro que si la igualdad anterior es cierta, entonces se cumple lo siguiente:

F(t) = F(t + 2T) Entonces, si T es el valor mínimo de la constante en el que se cumple la relación 1, entonces llamaremos a T período

En electrónica estudiamos la corriente y el voltaje, entonces señales periódicas Consideraremos señales para las cuales la relación 1 es verdadera para voltaje o corriente.

Desafortunadamente, periódicamente se encuentran errores en los artículos; se corrigen, se complementan, se desarrollan y se preparan otros nuevos. Suscríbete a las noticias para mantenerse informado.

Si algo no está claro, ¡asegúrate de preguntar!
Hacer una pregunta. Discusión del artículo.

Más artículos

Cómo elegir la frecuencia de operación del controlador y el ciclo de trabajo para un convertidor push-pull...

Estiramos el rango de ajuste. Maneras de afinar....
Técnicas para ampliar el rango de ajuste, asegurando una afinación precisa...

Transistor de efecto de campo, chip CMOS, amplificador operacional. Instalación...
Cómo soldar correctamente un transistor de efecto de campo o un chip CMOS...

Regulación automática, manteniendo la temperatura del refrigerante desde...
Termostato de caldera de calefacción mejorado que ahorra energía....

Sensor, indicador de combustión, llama, fuego, antorcha. Encendido, fusible, chispa...
Indicador de presencia de llama combinado con un encendedor en un electrodo...

Convertidor de voltaje de pulso Flyback. Tecla de encendido - b...
Cómo diseñar un flyback fuente de pulso nutrición. ¿Cómo elegir un poder...?

Microcircuito 1156EU3, K1156EU3, KR1156EU3, UC1823, UC2823, UC3823. Analógico...
Descripción del chip 1156EU3 (UC1823, UC2823, UC3823)...