Hertsi mõistet kuuleb nii elektris kui ka elektromagnetlainete - millest näiteks valgus- ja raadiolained - ülekande ning arvutiprotsessorite kiiruse üle arutledes. Kõigi nende nähtuste ühine tegur on see, et need hõlmavad teatud tüüpi võnkumisi ja hertsuse ühikut kasutatakse nende võnkumiste sageduse mõõtmiseks. Sellel on lihtne tähendus. Üks herts on lihtsalt üks tsükkel sekundis. See on tavaliselt kirjutatud lühendatud kujul, mis on Hz. Seega kirjutavad teadlased 100 tsükli sekundis kirjutamise asemel 100 Hz.
Elekter, mis kodusid kogu maailmas kasutab, on tuntud kui vahelduvvoolu-elekter. Selle asemel, et otse klemmipaari vahel voolata, vaheldub vahelduvvool ja tsüklite arv sekundis on väljendatud hertsidena. Toodetud elektri sagedus pole igas riigis sama, kuid kogu Põhja-Ameerikas on see ühtlane 60 Hz. Üldiselt koosneb elektromagnetiline energia võnkuvatest lainekujudest ja võnkumiste sagedus väljendatuna Hz määrab kiirguse omadused.
Hertssiüksuse päritolu
Herts on nime saanud Saksa füüsiku Heinrich Hertzi (1857–1894) järgi, kellele omistatakse elektromagnetkiirguse olemasolu demonstreerimist. Tema avastused kinnitasid James Clerk Maxwelli loodud ja neljas kuulsas võrrandis toodud teooriad, mis kinnitasid, et valgus ja soojus on elektromagnetilised nähtused.
Teel kinnitas Hertz ka esimese uurijana fotoelektrilise efekti olemasolu ja avastas esimesena raadiolained. Pole praktiline mees, Hertz ei uskunud, et nendel saavutustel oleks maailmas mingit kasu, kuid tegelikult panid nad aluse kaasaegsele traadita ajastule. Kõigi saavutuste eest austas teadusmaailm Hertzi 1930. aastal, nimetades sagedusühiku tema järgi.
Miks toodetud elekter on tsükliline?
Elektrijaamad kogu maailmas toodavad elektrit elektromagnetilise induktsiooni abil, selle nähtuse avastas füüsik Michael Faraday ja mida füüsikud uurisid kogu 19. sajandi vältel. Selle nähtuse aluseks on see, et muutuv magnetiline viil indutseerib juhis elektrivoolu. Generaatorjaamad kasutavad seda põhimõtet, kasutades auru suure juhtiva mähise tugevas magnetväljas pööramiseks. Mähise pöörlemise tõttu muudab tekkiv elekter mähise iga pöörlemisega polaarsust. Seda nimetatakse vahelduvvooluks ja polaarsuse nihke sagedus, mõõdetuna Hz-des, sõltub turbiini pöörlemiskiirusest.
Põhja-Ameerika 60 Hz standard ulatub tagasi Nikola Tesla juurde, kes konstrueeris Niagara joa esimese elektrijaama. Tesla avastas, et 60 Hz oli kõige tõhusam energiajaotuse sagedus elektriliinidel. Euroopas ja Aasia osades, kus vahelduvvoolu tavaline sagedus on 50 Hz, on elektri edastamine 15–20 protsenti vähem efektiivne.
Hertsi ühik elektromagnetkiirguses
Mis tahes tüüpi lainete puhul on sagedus ja lainepikkus vastastikused suurused. Kuna kogu elektromagnetkiirgus liigub sama kiirusega - valguskiirusega -, langeb kiirguse sagedus lainepikkuse tõustes. Kvantfüüsika kontseptsioonide väljatöötamisel avastas Max Planck, et energia (E) valguse lainepaketi - kvandi - väärtus on võrdeline selle sagedusega (f). Võrrand onE = hf, kushon Plancki konstant.
Suurima energiaga kiirgus on kõrgeima sagedusega ja seda mõõdetakse sageli megahertsides (106 Hz), gigaherts (109 Hz) kuni petahertsini (1015 Hz). Kiirgus, mille sagedused jäävad petahertside vahemikku, võib esineda mustade aukude ja kvasaride südamikes, kuid mitte inimeste igapäevases maapealses maailmas.
