Нажмите "Enter", чтобы перейти к содержанию

Частота определение: Что такое частота? | Fluke

Что такое частота? | Fluke

Частота переменного тока (ac) — это количество синусоидальных колебаний переменного тока в секунду. Частота — это количество изменений направления тока за секунду. Для измерения частоты используется международная единица герц (Гц). 1 герц равен 1 колебанию в секунду.

  • Герц (Гц) = 1 герц равен 1 колебанию в секунду.
  • Колебание = Одна полная волна переменного тока или напряжения.
  • Полупериод = Половина колебания.
  • Период = Время, необходимое для выполнения одного полного колебания.

Частота отражает повторяемость процессов. С точки зрения электрического тока частота — это количество повторений синусоиды или, другими словами, полного колебания, которое включает положительную и отрицательную составляющие.

Чем больше колебаний происходит в секунду, тем выше частота.

Пример. Если известно, что частота переменного тока равна 5 Гц (см. схему ниже), это означает, что его форма сигнала повторяется 5 раз за 1 секунду.

Частота обычно используется для описания работы электрооборудования. Ниже приведены некоторые наиболее распространенные диапазоны частот:

  • Частота линии питания (обычно 50 Гц или 60 Гц).
  • Частотно-регулируемые приводы: обычно используют несущую частоту 1–20 кГц.
  • Звуковой диапазон частот: от 15 Гц до 20 кГц (диапазон человеческого слуха).
  • Радиочастота: от 30 до 300 кГц.
  • Низкая частота: от 300 кГц до 3 МГц.
  • Средняя частота: от 3 до 30 МГц.
  • Высокая частота: от 30 до 300 кГц.

Обычно цепи и оборудование предназначены для работы с постоянной или переменной частотой. Оборудование, рассчитанное на работу с постоянной частотой, при изменении частоты начинает работать неправильно. Например, двигатель переменного тока, рассчитанный на работу при 60 Гц, работает медленнее при частоте ниже 60 Гц или быстрее при частоте выше 60 Гц. Для двигателей переменного тока любое изменение частоты приводит к пропорциональному изменению частоты вращения двигателя. Другим примером является снижение частоты вращения двигателя на 5 % при снижении частоты сети на 5 %.

Цифровой мультиметр с режимом частотомера может измерять частоту сигналов переменного тока со следующими функциями:

  • регистрация МИН/МАКС значений, позволяющая записывать результаты измерений частоты за заданный интервал времени. Эта функция также применима к измерениям напряжения, тока и сопротивления.
  • автоматический выбор диапазона, при котором прибор автоматически подбирает диапазон частот при условии, что частота измеряемого напряжения не выходит за пределы этого диапазона.

Параметры электросетей различаются в зависимости от страны. В США работа сети основана на высокостабильном сигнале с частотой 60 Гц, что соответствует 60 колебаниям в секунду.

Бытовые электросети в США получают питание от однофазного источника питания 120 В перем. тока. Напряжение в настенной розетке дома в США совершает синусоидальные колебания в диапазоне от 170 до −170 В, при этом истинное среднеквадратичное значение этого напряжения будет равно 120 вольт. Частота колебаний составляет 60 циклов в секунду.

Единица измерения получила название «герц» в честь немецкого физика Генриха Герца (1857–1894 гг.), который первым осуществил передачу и принятие радиоволн. Радиоволны распространяются с частотой одно колебание в секунду (1 Гц). (аналогично часы тикают с частотой 1 Гц)

Ссылка: Digital Multimeter Principles by Glen A. Mazur, American Technical Publishers.

Статьи на связанные темы:

  • Порядок измерения частоты мультиметром

Длина волны — формулы, измерение, определение

Покажем, как применять знание физики в жизни

Начать учиться

Морские волны — далеко не все примеры волн. И длина волны — это не серферская характеристика, а вполне себе физическая величина. Сегодня разберемся, что такое волна и как ее охарактеризовать.

Волна: продольная и поперечная

Начнем с того, что волна — это распространение колебания в пространстве.

Волны бывают механическими и электромагнитными.

Механические волны — это те волны, колебания которых можно почувствовать физически, потому что они распространяются в упругой среде.

  • Например, звук. Когда звук распространяется внутри какого-либо вещества, мы можем ощутить его прикосновением.

Представьте, что вы стоите на железнодорожных путях. Нет, вы не Анна Каренина, вы — экспериментатор.

Если к вам приближается поезд, вы рано или поздно его услышите. Вернее, услышите, как только звуковая волна со скоростью 𝑣 = 330 м/с

достигнет ваших ушей.

Если приложить ухо к рельсу, то это произойдет значительно быстрее, потому что скорость звука в твердом теле больше, чем в воздухе. Кстати, под водой скорость звука больше, чем в воздухе, но меньше, чем в твердых телах.

Если вы когда-нибудь трогали музыкальную колонку, то знаете, что звук чувствуется и на ощупь.

Электромагнитные волны — это те волны, которые мы потрогать не можем.

  • Например, радиоволны, Wi-Fi и свет.

Для них работают все те же самые законы, просто их скорость значительно больше и равна скорости света c = 3 · 108 м/с. И источники у них разные.

Волны также принято делить на продольные и поперечные:


Продольные — это те волны, у которых колебание происходит вдоль направления распространения волны.



  • Дрожание окон во время грома или сейсмические волны (землетрясения) — это пример продольных волн.

Поперечные — волны, у которых колебание происходит поперек направления распространения волны.

  • Представьте, что вы запустили волну из людей на стадионе — она будет поперечной.
  • Видимый свет и дрожание гитарной струны — тоже поперечные волны.


Морская волна — продольная или поперечная?

На самом деле в ней есть и продольная, и поперечная составляющие, поэтому ее нельзя отнести к конкретному типу.

Пятерка по физике у тебя в кармане!

Решай домашку по физике на изи. Подробные решения помогут разобраться в сложной теме и получить пятерку!

Длина волны: определение и расчет

Конечно, у любой волны есть характеристики. Одна из таких характеристик — это длина волны.

  • λ — длина волны [м]

Длиной волны называется расстояние между двумя точками этой волны, колеблющимися в одной фазе. Если проще, то это расстояние между двумя «гребнями».


Еще длиной волны можно назвать расстояние, пройденное волной, за один период колебания.


Период — это время, за которое происходит одно колебание. То есть, если дано время распространения волны и количество колебаний, можно рассчитать период.

Формула периода колебания волны

T = t/N

T — период [с]

t — время [с]

N — количество колебаний [—]

Курсы подготовки к ОГЭ по физике помогут снять стресс перед экзаменом и получить высокий балл.

Связь со скоростью

Чтобы вывести формулу скорости через длину волны, нужно вспомнить формулу скорости из кинематики — это раздел физики, в котором изучается движение тел без учета внешнего воздействия).

Формула скорости

𝑣 = S/t

𝑣 — скорость [м/с]

S — путь [м]

t — время [с]

Переходя к волнам, можно провести следующие аналогии:

  • путь — длина волны
  • время — период

А для скорости даже аналогия не нужна — скорость и в Африке скорость.

Формула скорости волны

𝑣 = λ/T

𝑣 — скорость [м/с]

λ — длина волны [м]

T — период [с]

Задачка

Лодка совершает колебания на волнах. За 40 с она совершила 10 колебаний. Какова скорость распространения волны, если расстояние между соседними гребнями волны равно 1 м?

Решение:


  1. Возьмем формулу скорости:
  2. 𝑣 = λ/T


  3. Нам известна длина волны, но не дан период. Период вычисляется по формуле:
  4. T = t/N

    T = 40/10 = 4 с


  5. Теперь подставляем величины в формулу
  6. 𝑣 = λ/T

    𝑣 = ¼ = 0,25 м/с


Ответ: 𝑣 = 0,25 м/с

Резонанс

Если громко говорить в одном помещении с гитарой — можно услышать, как на ней начал играть призрак. На самом деле частота струны совпала с частотой голоса и возник резонанс.

На графике ниже можно увидеть, что на некоторой частоте резко увеличивается амплитуда. Эта частота называется

частотой резонанса.


Частота — это величина, обратная периоду. Она показывает, за какое время происходит одно колебание.

Формула частоты

ν = N/t

ν — частота [Гц]

t — время [с]

N — количество колебаний [—]

В мире существует очень много историй про то, как солдаты шли в ногу по мосту, он впал в резонанс и все провалились. А вот еще одна история про гидрологов — как говорится, из первых уст🙂

Команда гидрологов — специалистов по внутренним водам — работала на Алтае и изучала местную реку.

Через реку был протянут веревочный мост, а по центру моста стояла лебедка, которая помогает поднять пробу воды из речки, не спускаясь до нее.

В один из дней экспедиции начался сильный, почти штормовой, ветер. Исследователи работали на мосту, а когда поняли, что находиться на веревочной конструкции в такой сильный ветер небезопасно, начали с него уходить. Как только последний человек из команды сделал шаг с моста на землю, мост вместе с лебедкой разнесло в щепки. Это произошло из-за того, что частота ветра совпала с собственной частотой раскачивающегося моста. Хорошо, что история закончилась именно так.

Карина Хачатурян

К предыдущей статье

Сила трения

К следующей статье

Сила тяжести

Получите индивидуальный план обучения физике на бесплатном вводном уроке

На вводном уроке с методистом

  1. Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению

  2. Расскажем, как проходят занятия

  3. Подберём курс

Частота | Определения, символы и формулы

Связанные темы:
диапазон частот угловая частота основная частота собственная частота мода третьей гармоники

Просмотреть весь связанный контент →

Популярные вопросы

Что такое частота в физике?

В физике термин частота относится к числу волн, которые проходят фиксированную точку в единицу времени. Он также описывает количество циклов или колебаний, совершаемых в единицу времени телом, находящимся в периодическом движении.

Что такое символ частоты?

Чаще всего для обозначения частоты используются символы f и греческие буквы ню (ν) и омега (ω). Nu чаще используется при описании электромагнитных волн, таких как свет, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Омега обычно используется для описания угловой частоты.

Как выражается частота?

Частота обычно выражается в герцах, сокращенно Гц. Один килогерц (кГц) равен 1000 Гц, а один мегагерц (МГц) равен 1 000 000 Гц. В спектроскопии иногда используется еще одна единица частоты — волновое число, число волн на единицу расстояния.

частота , в физике количество волн, проходящих фиксированную точку в единицу времени; также число циклов или колебаний, совершаемых в единицу времени телом, находящимся в периодическом движении. Говорят, что тело в периодическом движении претерпело один цикл или одну вибрацию после прохождения ряда событий или положений и возвращения в исходное состояние. См. также угловая скорость; простые гармонические колебания.

Если период или интервал времени, необходимый для завершения одного цикла или вибрации, составляет 1/2 секунды, частота составляет 2 раза в секунду; если период равен 1/100 часа, частота равна 100 в час. В общем, частота является обратной величиной периода или временного интервала; т. е. частота = 1/период = 1/(интервал времени). Частота обращения Луны вокруг Земли чуть больше 12 оборотов в год. Частота струны ля скрипки составляет 440 колебаний или циклов в секунду.

Britannica Quiz

Физика и естественное право

Чаще всего для обозначения частоты используются символы f и греческие буквы ню (ν) и омега (ω). Nu чаще используется при описании электромагнитных волн, таких как свет, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Омега обычно используется для описания угловой частоты, то есть того, насколько объект вращается или вращается в радианах в единицу времени. Обычно частота выражается в герцах, названных в честь 19немецкий физик 19-го века Генрих Рудольф Герц, один герц равен одному циклу в секунду, сокращенно Гц; один килогерц (кГц) равен 1000 Гц, а один мегагерц (МГц) равен 1 000 000 Гц. В спектроскопии иногда используют другую единицу частоты — волновое число — число волн на единицу расстояния.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Эриком Грегерсеном.

Определение частоты и значение — Merriam-Webster

частота ˈfrē-kwən(t)-sē 

1

: факт или условие частого возникновения

частота автомобильных аварий

2

а

: количество раз, которое периодическая функция повторяет одну и ту же последовательность значений при единичном изменении независимой переменной

б

: количество, пропорция или процент элементов в определенной категории в наборе данных а

: количество полных чередований (см. значение чередования 1) в секунду переменного тока

б

: количество полных колебаний (см. смысл колебаний 3) в секунду энергии (такой как звук или электромагнитное излучение) в форме волн

Синонимы

  • общность
  • частота
  • частота
  • распространенность

Просмотреть все синонимы и антонимы в тезаурусе 

Примеры предложений

тревожная частота серьезных автомобильных аварий по вине молодых водителей частота ошибок учеников раздражала молодого учителя. Наши посещения уменьшились на частоте . Ошибки возникали при увеличении частоты . звуковая волна высокой частоты волны, имеющие очень разные частоты друг от друга ток, имеющий частоту 60 герц радио частота 30 мегагерц Узнать больше

Недавние примеры в Интернете Растущая частота и масштабы операций Китая, а также усилия США по работе с союзниками для противодействия Пекину вызвали всплеск военной активности во всем регионе. — Вик Чанг, Washington Post , 11 апр. 2023 г. А частота и качество общественного транспорта не всегда удовлетворяют потребности многих жителей, говорится в отчете. — Фил Дил, Сан-Диего Юнион-Трибьюн , 10 апреля 2023 г. В то время как другие исследования были сосредоточены на том, как глобальное потепление, вызванное деятельностью человека, повлияет на частоту , силу и влажность ураганов, это исследование больше направлено на то, куда идут штормы. — Дойл Райс, 9 лет.0017 USA TODAY , 8 апреля 2023 г. Зиобро ужесточил уголовный кодекс, заставив заключенных работать и увеличив частоту пожизненных заключений. — Элизабет Зерофски, New York Times , 4 апреля 2023 г. Хотя такие события происходили в прошлом, данные указывают на то, что изменение климата способствовало частоте и величине поведения торнадо, сказал ABC News Уокер Эшли, ученый-атмосферщик и географ стихийных бедствий из Университета Северного Иллинойса. — Джулия Якобо, 9 лет.0017 ABC News , 4 апреля 2023 г. Почва оседает и растягивается, что увеличивает частоту оползней, а также камнепадов. — Алессио Перроне, Scientific American , 3 апреля 2023 г. На мой взгляд, этот эффект заражения увеличивает частоту массовых расстрелов. — Рон Ави Астор, CNN , 3 апреля 2023 г. Тем не менее, целевая группа профилактических услуг ввела более 50 новых проверок и изменила частота и сроки некоторых существующих основаны на новых медицинских данных за последние 13 лет. — Аннализа Мерелли, Кварц , 31 марта 2023 г. Узнать больше

Эти примеры программно скомпилированы из различных онлайн-источников, чтобы проиллюстрировать текущее использование слова «частота». Любые мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв об этих примерах.

История слов

Первое известное использование

1600, в значении, определенном в смысле 1

Путешественник во времени

Первое известное использование частоты было в 1600 г.

Другие слова того же года частота

частота

диапазон частот

Посмотреть другие записи поблизости

Процитировать эту запись «Частота.»

Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www. merriam-webster.com/dictionary/frequency. По состоянию на 17 апреля 2023 г.

Копировать цитирование

Детское определение

Частота

сущ.

частота ˈfrē-kwən-sē

1

: Факт или условия часто происходят

2

: Как часто что -то происходит : Скорость повторения

3

: Количество повторений периода в периодах в периодах. единица времени: как

а

: количество раз в секунду, когда электрический ток, протекающий в одном направлении, меняет направление, а затем обратно

ток с частотой 60 герц

б

: количество волн (звуковой или электромагнитной энергии), которые каждую секунду проходят фиксированную точку

звук, имеющий частоту 1500 герц

частоту желтого света

4

: количество или доля одного вида единиц в группе

частота шоколадных пончиков в коробке

Medical Definition

частота

сущ.

Ваш комментарий будет первым

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *