Som en bølgefrekvensenhed er en hertz lig med en cyklus pr. Sekund. Hertz bruges i vid udstrækning i studiet af elektromagnetiske bølger og i forlængelse heraf studiet af stof, fordi alt i universet består af vibrerende atomer. Det er også almindeligt inden for elektrisk teknologi, fordi elektricitet genereres af roterende turbiner, der skaber strøm, der skifter med en fast frekvens.
Hvis du kender frekvensen (f) og bølgelængde (λ) af en bølgeform, kan du multiplicere disse sammen for at opnå bølgehastigheden:
v = \ lambda f
Derfor kan du udlede frekvensen, hvis du kender hastighed og bølgelængde:
f = \ frac {v} {λ}
For at få frekvensen i hertz skal hastigheden være i "længdeenheder" pr. Sekund, og bølgelængden måles i de samme "længdeenheder". For eksempel, hvis hastighed måles i m / s, skal bølgelængden måles i meter.
Hvor kommer ordet "Hertz" fra?
Heinrich Hertz (1857–1894) var en af de vigtigste forskere i det nittende århundrede. Den berømte selvudslettende fysiker var blandt andet ansvarlig for opdagelsen af den fotoelektriske effekt, som var med til at danne grundlaget for moderne kvanteteori. Hertz opdagede også radiobølger, som har adskillige moderne applikationer inden for trådløs teknologi, astrofysik og andre steder. For at ære Hertz samledes et konsortium af forskere i 1930 og opkaldte frekvensenheden efter ham.
Brug en Hertz-konverteringstabel til at konvertere vinkelhastighed
En applikation til hertz-enheder er, når man overvejer at rotere et legeme omkring en central pol. I denne sammenhæng, når vinkelhastigheden måles i radianer pr. Sekund, kan den konverteres direkte til hertz ved at multiplicere med en faktor på 2π, som er antallet af radianer i en cirkel.
Med andre ord, da der er 2π radianer i en cirkel, er en radian pr. Sekund lig med 1 / 2π Hz = 0,1592 Hz. Omvendt, 1 komplet cyklus er lig med 2π radianer, det følger, at 1 hertz = 2π radianer pr. Sekund = 6.283 rad / s.
Hvis du ikke ønsker at konvertere manuelt mellem radianer pr. Sekund (eller grader pr. Sekund) og hertz, kan du altid konsultere en hertz-konverteringstabel online. De hjælper dig også med at konvertere fra frekvens i mikrosekunder til hertz eller frekvens i enhver anden enhed til hertz.
Beregning af Hertz ud fra bølgelængde og bølgehastighed
Antag at du måler afstanden mellem et par havbølger og er 25 fod. Du tager tid, hvor lang tid det tager for bølgen at passere et par referencepunkter og beregner, at den bevæger sig omkring 15 miles i timen. Kan du beregne bølgefrekvensen i hertz? Svaret er ja, men først skal du konvertere alle tidsintervaller til sekunder og udtrykke alle afstande i de samme enheder. I dette tilfælde er den nemmeste måde at gøre dette på at konvertere bølgehastighed til fødder / sekund:
\ begin {align} 15 \; \ text {mph} & = \ frac {15 \; \ text {miles / hour} × 5.280 \; \ text {feet / mile}} {60 × 60 \; \ text {seconds / hour}} \\ & = \ frac {79,200 \; \ text {feet / hour}} {3.600 \; \ text {seconds / hour}} \\ & = 22 \; \ text { ft / s} \ end {justeret}
Frekvensen i hertz er så:
\ frac {22 \; \ text {ft / s}} {25 \; \ text {ft}} = 0,88 \; \ tekst {Hz} = 880 \; \ tekst {mHz}
Dette er stort set den samme procedure, som forskere bruger ved beregning af frekvenser af elektromagnetiske bølger og elektriske impulser. Når man beskæftiger sig med elektromagnetiske eller elektriske fænomener, er bølgelængderne meget kortere og hastighederne meget større, så frekvenserne er tilsvarende højere. For at gøre beregningerne lettere tildeler forskere de præfikser, der ofte bruges i SI-målesystemet:
- 1 nanohertz = 10-9 Hz
- 1 mikrohertz = 10-6 Hz
- 1 millihertz = 10-3 Hz
- 1 kilohertz = 103 Hz
- 1 megahertz = 106 Hz
- 1 gigahertz = 109 Hz
- 1 terahertz = 1012 Hz.