გესმით ტერმინი ჰერცი ელექტროენერგიაში, ასევე ელექტრომაგნიტური ტალღების გადაცემის განხილვაზე, რომელთა მაგალითია სინათლე და რადიოტალღები და კომპიუტერული პროცესორების სიჩქარე. საერთო ფაქტორია ყველა ამ ფენომენში ის არის, რომ ისინი რაიმე ტიპის რხევას გულისხმობენ და ჰერცის ერთეული გამოიყენება ამ რხევების სიხშირის გაზომვისთვის. მას აქვს მარტივი მნიშვნელობა. ერთი ჰერცი არის წამში ერთი ციკლი. იგი ჩვეულებრივ იწერება შემოკლებული ფორმით, რომელიც არის ჰც. ამრიგად, წამში 100 ციკლის დაწერის ნაცვლად, მეცნიერები წერენ 100 ჰერცი.
ელექტროენერგია, რომელიც მთელ მსოფლიოში სახლებს ატარებს, ცნობილია როგორც AC - ალტერნატიული მიმდინარე - ელექტროენერგია. იმის ნაცვლად, რომ პირდაპირ მიედინებოდეს წყვილ ტერმინალებს შორის, AC მიმდინარეობა იცვლება და ციკლების რაოდენობა წამში გამოიხატება ჰერცით. გამომუშავებული ელექტროენერგიის სიხშირე ერთნაირი არ არის ყველა ქვეყანაში, მაგრამ იგი ერთგვაროვანია 60 ჰერციანად მთელ ჩრდილოეთ ამერიკაში. ზოგადად, ელექტრომაგნიტური ენერგია შედგება რყევის ტალღებისგან, ხოლო რხევების სიხშირე, გამოხატული Hz, განსაზღვრავს გამოსხივების მახასიათებლებს.
ჰერცის განყოფილების წარმოშობა
ჰერცს ჰენრიხ ჰერცის (1857–1894) სახელი ჰქვია, გერმანელი ფიზიკოსი, რომელსაც მიაჩნია ელექტრომაგნიტური გამოსხივების არსებობის დემონსტრირება. მისმა აღმოჩენებმა დაადასტურა ჯეიმს კლერკ მაქსველის მიერ დადგენილი თეორიები და ჩამოყალიბდა ოთხ ცნობილ განტოლებაში, რომლითაც დადგენილია, რომ სინათლე და სითბო არის ელექტრომაგნიტური მოვლენები.
გზაში ჰერცი ასევე იყო პირველი მკვლევარი, ვინც დაადასტურა ფოტოელექტრული ეფექტის არსებობა და პირველი, ვინც რადიოტალღები დააფიქსირა. პრაქტიკული ადამიანი არ არის, ჰერცს არ სჯეროდა, რომ ამ მიღწევებს რაიმე სარგებლობა მოჰქონდა სამყაროში, მაგრამ სინამდვილეში, მათ საფუძველი ჩაუყარეს თანამედროვე უკაბელო ეპოქას. ყველა მისი მიღწევისთვის, სამეცნიერო სამყარომ ჰერცს პატივი მიაგო 1930 წელს და მის სახელს სიხშირის ერთეული დაარქვა.
რატომ არის გამომუშავებული ელექტროენერგია ციკლური?
მთელ მსოფლიოში ელექტროსადგურები ელექტროენერგიას ელექტრომაგნიტური ინდუქციით აწარმოებენ, ეს ფიზიკოსი მაიკლ ფარადეის მიერ აღმოჩენილი ფენომენია და ფიზიკოსებმა შეისწავლეს მე -19 საუკუნის განმავლობაში. ამ ფენომენის საფუძველია ის, რომ ცვალებადი მაგნიტური შევსება იწვევს ელექტროენერგიას გამტარში. გენერატორული სადგურები იყენებენ ამ პრინციპს ორთქლის გამოყენებით ძლიერი მაგნიტურ ველში დიდი გამტარ კოჭის როტაციისთვის. კოჭის ბრუნვის გამო, გამომუშავებული ელექტროენერგია ცვლას პოლარულობასთან ერთად ხვევის ყოველი ბრუნვისას. იგი ცნობილია როგორც ალტერნატიული მიმდინარეობა, ხოლო პოლარობის ცვლის სიხშირე, იზომება Hz– ით, დამოკიდებულია ტურბინის ბრუნვის სიჩქარეზე.
ჩრდილოეთ ამერიკის სტანდარტი 60 ჰერციანი ნიკოლა ტესლასთან მიდის, რომელმაც ნიაგარას ჩანჩქერზე პირველი ელექტროსადგური შექმნა. ტესლამ აღმოაჩინა, რომ 60 ჰერცი ელექტროენერგიის გასწვრივ ენერგიის განაწილების ყველაზე ეფექტური სიხშირე იყო. ევროპასა და აზიის ნაწილებში, სადაც AC სიხშირე სტანდარტული სიხშირეა 50 Hz, ელექტროენერგიის გადაცემა 15-20 პროცენტით ნაკლებად ეფექტურია.
ჰერცის განყოფილება ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებაში
ნებისმიერი ტიპის ტალღის ფენომენში სიხშირე და ტალღის სიგრძე საპასუხო სიდიდეებია. რადგან ყველა ელექტრომაგნიტური გამოსხივება ერთი და იგივე სიჩქარით მოძრაობს - სინათლის სიჩქარით - გამოსხივების სიხშირე ტალღის სიგრძის მატებასთან ერთად ეცემა. კვანტური ფიზიკის კონცეფციების შემუშავებისას მაქს პლანკმა აღმოაჩინა, რომ ენერგია (ესინათლის ტალღური პაკეტის - კვანტი - მისი სიხშირის პროპორციულია (ვ). განტოლება არისე = hfსადთპლანკის მუდმივია.
ყველაზე მაღალი ენერგიის მქონე გამოსხივება არის ყველაზე მაღალი სიხშირის და ის ხშირად მეგაჰერცით იზომება (106 ჰც), გიგაჰერცი (109 ჰც) ბოლომდე პეტა ჰერცამდე (1015 ჰზ). პეტაჰერცის დიაპაზონში სიხშირეებით გამოსხივება შეიძლება არსებობდეს შავი ხვრელების ბირთვებში და კვაზარებში, მაგრამ არა ადამიანის ყოველდღიურ ხმელეთის სამყაროში.