Hertz terimini elektrikte ve ışık ve radyo dalgalarına örnek olan elektromanyetik dalgaların iletimini ve bilgisayar işlemcilerinin hızını tartışırken duyarsınız. Tüm bu fenomenlerdeki ortak nokta, bir tür salınım içermeleri ve bu salınımların frekansını ölçmek için hertz biriminin kullanılmasıdır. Basit bir anlamı var. Bir hertz sadece saniyede bir devirdir. Genellikle kısaltılmış şekliyle yazılır, yani Hz. Böylece bilim adamları saniyede 100 devir yazmak yerine 100 Hz yazıyor.
Dünya çapında evlere güç sağlayan elektrik, AC - alternatif akım - elektrik olarak bilinir. Doğrudan bir çift terminal arasında akmak yerine, AC akımı salınır ve saniyedeki döngü sayısı hertz olarak ifade edilir. Üretilen elektriğin frekansı her ülkede aynı değildir, ancak Kuzey Amerika'da tek tip 60 Hz'dir. Genel olarak elektromanyetik enerji salınımlı dalga biçimlerinden oluşur ve salınımların Hz olarak ifade edilen frekansı radyasyonun özelliklerini belirler.
Hertz Biriminin Kökeni
Hertz, elektromanyetik radyasyonun varlığını kanıtlamakla tanınan bir Alman fizikçi olan Heinrich Hertz'in (1857-1894) adını almıştır. Buluşları, James Clerk Maxwell tarafından kurulan teorileri doğruladı ve ışık ile ısının elektromanyetik fenomenler olduğunu ortaya koyan dört ünlü denklemde ortaya koydu.
Yol boyunca, Hertz aynı zamanda fotoelektrik etkinin varlığını doğrulayan ve radyo dalgalarını ilk tespit eden ilk araştırmacıydı. Pratik bir adam olmayan Hertz, bu başarıların dünyada bir faydası olacağına inanmıyordu, ama aslında modern kablosuz çağın temelini attılar. Tüm başarıları için, bilim dünyası 1930'da frekans birimine onun adını vererek Hertz'i onurlandırdı.
Üretilen Elektrik Neden Döngüseldir?
Dünyanın dört bir yanındaki elektrik santralleri, fizikçi Michael Faraday tarafından keşfedilen ve 19. yüzyıl boyunca fizikçiler tarafından incelenen bir fenomen olan elektromanyetik indüksiyonla elektrik üretir. Bu fenomenin temeli, değişen bir manyetik alanın bir iletkende bir elektrik akımı indüklemesidir. Üretim istasyonları, güçlü bir manyetik alanda büyük bir iletken bobini döndürmek için buhar kullanarak bu prensibi kullanır. Bobinin dönüşü nedeniyle, üretilen elektrik, bobinin her dönüşünde polarite değiştirir. Alternatif akım olarak bilinir ve Hz cinsinden ölçülen polarite kaymasının frekansı türbinin dönüş hızına bağlıdır.
60 Hz'lik Kuzey Amerika standardı, Niagara Şelaleleri'ndeki ilk elektrik santralini yapan Nikola Tesla'ya kadar uzanıyor. Tesla, enerji hatları boyunca enerji dağıtımı için en verimli frekansın 60 Hz olduğunu keşfetti. AC akımının standart frekansının 50 Hz olduğu Avrupa ve Asya'nın bazı bölgelerinde, elektrik iletimi yüzde 15 ila 20 daha az verimlidir.
Elektromanyetik Radyasyonda Hertz Birimi
Herhangi bir dalga fenomeninde frekans ve dalga boyu karşılıklı niceliklerdir. Tüm elektromanyetik radyasyon aynı hızda - ışık hızında - hareket ettiğinden, dalga boyu arttıkça radyasyonun frekansı azalır. Max Planck, kuantum fiziğinin arkasındaki kavramları geliştirirken, enerjinin (E) bir ışık dalga paketinin - bir kuantumun - frekansıyla orantılıdır (f). denklemE = hf, neredehPlanck sabitidir.
En yüksek enerjiye sahip radyasyon, en yüksek frekansa sahip olandır ve genellikle megahertz (10) olarak ölçülür.6 Hz), gigahertz (109 Hz) peta hertz'e kadar (1015 Hz). Petahertz aralığında frekanslara sahip radyasyon, kara deliklerin ve kuasarların çekirdeklerinde var olabilir, ancak insanların günlük karasal dünyasında değil.