周波数をヘルツで計算する方法

波の周波数の単位として、ヘルツは1秒あたり1サイクルに相当します。 ヘルツは、電磁波の研究、ひいては物質自体の研究で広く使用されています。これは、宇宙のすべてが振動する原子で構成されているためです。 電気は、一定の周波数で交番する電流を生成するタービンを回転させることによって生成されるため、電気技術でも一般的です。

頻度がわかっている場合(f)と波長(λ)波形の場合、これらを乗算して波の速度を取得できます。

v = \ lambda f

したがって、速度と波長がわかっている場合は、周波数を導出できます。

f = \ frac {v} {λ}

周波数をヘルツで取得するには、速度を1秒あたりの「長さの単位」で指定し、波長を測定する必要があります。 同じ「長さの単位」で。 たとえば、速度がm / sで測定される場合、波長はで測定する必要があります。 メートル。

「ヘルツ」という言葉はどこから来たのですか?

ハインリヒヘルツ(1857–1894)は、19世紀の最も重要な科学者の1人でした。 有名な自尊心のある物理学者は、とりわけ、現代の量子論の基礎を形成するのに役立った光電効果の発見に責任がありました。 ハーツはまた、無線技術、天体物理学などで多くの最新のアプリケーションを持っている電波を発見しました。 ヘルツを称えるために、科学者のコンソーシアムが1930年に集まり、彼にちなんで周波数の単位に名前を付けました。

ヘルツ変換テーブルを使用して角速度を変換する 

ヘルツ単位の1つの用途は、中央の極の周りの物体の回転を考慮する場合です。 これに関連して、角速度をラジアン/秒で測定する場合、円内のラジアン数である2πの係数を掛けることにより、角速度を直接ヘルツに変換できます。

つまり、円の中に2πラジアンがあるので、1秒あたり1ラジアンは1 /2πHz= 0.1592Hzに等しくなります。 逆に、1つの完全なサイクルが2πラジアンに等しい場合、1ヘルツ=2πラジアン/秒= 6.283ということになります。 ラジアン/秒。

ラジアン/秒(または度/秒)とヘルツを手動で変換したくない場合は、いつでもオンラインでヘルツ変換表を参照できます。 また、マイクロ秒単位の周波数からヘルツに、または他の単位の周波数からヘルツに変換するのにも役立ちます。

波長と波速度からヘルツを計算する

一対の海の波の間の距離を25フィートと測定するとします。 波が基準点のペアを通過するのにかかる時間を計り、時速15マイルで移動していると計算します。 波の周波数をヘルツで計算できますか? 答えは「はい」ですが、最初にすべての時間間隔を秒に変換し、すべての距離を同じ単位で表す必要があります。 この場合、これを行う最も簡単な方法は、波の速度をフィート/秒に変換することです。

\ begin {aligned} 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 { フィート/秒} \ end {aligned}

ヘルツ単位の周波数は次のとおりです。

\ frac {22 \; \ text {ft / s}} {25 \; \ text {ft}} = 0.88 \; \ text {Hz} = 880 \; \ text {mHz}

これは、本質的に、科学者が電磁波と電気インパルスの周波数を計算するときに使用する手順と同じです。 電磁現象または電気現象を扱う場合、波長ははるかに短く、速度ははるかに大きいため、周波数はそれに応じて高くなります。 計算を容易にするために、科学者はSI測定システムで一般的に使用される接頭辞を割り当てます。

  • 1ナノヘルツ= 10-9 Hz
  • 1マイクロヘルツ= 10-6 Hz
  • 1ミリヘルツ= 10-3 Hz
  • 1キロヘルツ= 103 Hz
  • 1メガヘルツ= 106 Hz
  • 1ギガヘルツ= 109 Hz
  • 1テラヘルツ= 1012 Hz。
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