Característica de un proceso periódico, igual al número de ciclos completos del proceso completados por unidad de tiempo. Las notaciones estándar en fórmulas son , o . La unidad de frecuencia en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es generalmente el hercio ( Hz, Hz). El recíproco de la frecuencia se llama período. La frecuencia, como el tiempo, es una de las cantidades físicas medidas con mayor precisión: hasta una precisión relativa de 10 −17.

Los procesos periódicos se conocen en la naturaleza con frecuencias desde ~10 −16 Hz (la frecuencia de la revolución del Sol alrededor del centro de la Galaxia) hasta ~10 35 Hz (la frecuencia de las oscilaciones de campo características de los rayos cósmicos de mayor energía).

Frecuencia cíclica

Tasa de eventos discretos

La frecuencia de eventos discretos (frecuencia de pulso) es una cantidad física igual al número de eventos discretos que ocurren por unidad de tiempo. La unidad de frecuencia de eventos discretos es la segunda elevada a menos la primera potencia ( -1, s-1), sin embargo, en la práctica se suele utilizar el hercio para expresar la frecuencia del pulso.

Frecuencia de rotación

La frecuencia de rotación es una cantidad física igual al número de revoluciones completas por unidad de tiempo. La unidad de velocidad de rotación es la segunda menos la primera potencia ( -1, s-1), revoluciones por segundo. Las unidades que se utilizan habitualmente son revoluciones por minuto, revoluciones por hora, etc.

Otras cantidades relacionadas con la frecuencia

Aspectos metrológicos

Mediciones

• Los frecuencímetros se utilizan para medir la frecuencia. diferentes tipos, que incluyen: para medir la frecuencia de pulsos - contadores electrónicos y condensadores, para determinar las frecuencias de componentes espectrales - frecuencímetros resonantes y heterodinos, así como analizadores de espectro.
• Para reproducir la frecuencia con una precisión determinada, se utilizan varias medidas: estándares de frecuencia (alta precisión), sintetizadores de frecuencia, generadores de señales, etc.
• Las frecuencias se comparan usando un comparador de frecuencia o usando un osciloscopio usando patrones de Lissajous.

Estándares

• Estándar primario estatal de unidades de tiempo, frecuencia y escala de tiempo nacional GET 1-98, ubicado en VNIIFTRI
• Estándar secundario de la unidad de tiempo y frecuencia VET 1-10-82- ubicado en SNIIM (Novosibirsk)

ver también

Notas

Literatura

• Fink L. M. Señales, interferencias, errores... - M.: Radio y Comunicaciones, 1984
• Unidades de cantidades físicas. Burdun G. D., Bazakutsa V. A. - Jarkov: escuela Vishcha,
• manual de física. Yavorsky B. M., Detlaf A. A. - M.: Ciencia,

Enlaces

Fundación Wikimedia. 2010.

Vea qué es “Frecuencia” en otros diccionarios:

FRECUENCIA- (1) el número de repeticiones de un fenómeno periódico por unidad de tiempo; (2) Frecuencia lateral del cap., mayor o menor que la frecuencia portadora del generador de alta frecuencia, que ocurre cuando (ver); (3) El número de rotaciones es un valor igual a la relación del número de revoluciones... ... Gran Enciclopedia Politécnica

La frecuencia del plasma de iones es la frecuencia de las oscilaciones electrostáticas que se pueden observar en un plasma cuya temperatura de los electrones excede significativamente la temperatura de los iones; esta frecuencia depende de la concentración, carga y masa de los iones del plasma.... ... Términos de energía nuclear

FRECUENCIA, frecuencias, plural. Frecuencias (especiales), frecuencias, mujeres. (libro). 1. solo unidades distraído sustantivo a frecuentar. Frecuencia de casos. Frecuencia del ritmo. Aumento del ritmo cardíaco. Frecuencia actual. 2. Una cantidad que expresa uno u otro grado de algún movimiento frecuente... Diccionario explicativo de Ushakov

Y; frecuencias; y. 1. a Frecuente (1 dígito). Controlar la frecuencia de repetición de movimientos. Parte necesaria para plantar patatas. Presta atención a tu pulso. 2. El número de repeticiones de movimientos idénticos, oscilaciones en qué dirección. unidad de tiempo. Horas de rotación de las ruedas. H... diccionario enciclopédico

- (Frecuencia) número de periodos por segundo. La frecuencia es el recíproco del período de oscilación; p.ej si la frecuencia de la corriente alterna f = 50 oscilaciones por segundo. (50 N), entonces el periodo T = 1/50 seg. La frecuencia se mide en hercios. Al caracterizar la radiación... ... Diccionario marino

Armónicos, vibración Diccionario de sinónimos rusos. frecuencia sustantivo densidad densidad (sobre vegetación)) Diccionario de sinónimos rusos. Contexto 5.0 Informática. 2012… Diccionario de sinónimos

frecuencia- la ocurrencia de un evento aleatorio es la relación m/n entre el número m de ocurrencias de este evento en una secuencia dada de pruebas (su ocurrencia) y el número total n de pruebas. El término frecuencia también se utiliza para referirse a ocurrencia. En un libro viejo... ... Diccionario de estadística sociológica

Frecuencia- oscilaciones, el número de períodos completos (ciclos) del proceso oscilatorio que ocurren por unidad de tiempo. La unidad de frecuencia es el hercio (Hz), correspondiente a un ciclo completo en 1 s. Frecuencia f=1/T, donde T es el período de oscilación, sin importar la frecuencia... ... Diccionario enciclopédico ilustrado

Todo en el planeta tiene su propia frecuencia. Según una versión, incluso constituye la base de nuestro mundo. Lamentablemente, la teoría es demasiado compleja para ser presentada en una sola publicación, por lo que consideraremos exclusivamente la frecuencia de las oscilaciones como una acción independiente. En el marco del artículo se darán definiciones de este proceso físico, sus unidades de medida y componente metrológico. Y finalmente, se considerará un ejemplo de la importancia del sonido ordinario en la vida cotidiana. Aprendemos quién es él y cuál es su naturaleza.

¿Cómo se llama la frecuencia de oscilación?

Con esto nos referimos a una cantidad física que se utiliza para caracterizar un proceso periódico, que es igual al número de repeticiones o ocurrencias de ciertos eventos en una unidad de tiempo. Este indicador se calcula como la relación entre el número de estos incidentes y el período de tiempo durante el cual ocurrieron. Cada elemento del mundo tiene su propia frecuencia de vibración. Un cuerpo, un átomo, un puente de carretera, un tren, un avión: todos realizan ciertos movimientos, que se llaman así. Aunque estos procesos no sean visibles a simple vista, existen. Las unidades de medida en las que se calcula la frecuencia de oscilación son los hercios. Recibieron su nombre en honor al físico de origen alemán Heinrich Hertz.

Frecuencia instantánea

Una señal periódica se puede caracterizar por una frecuencia instantánea que, hasta un coeficiente, es la tasa de cambio de fase. Puede representarse como una suma de componentes espectrales armónicos que tienen sus propias oscilaciones constantes.

Frecuencia cíclica

Es conveniente utilizarlo en física teórica, especialmente en el apartado de electromagnetismo. La frecuencia cíclica (también llamada radial, circular, angular) es una cantidad física que se utiliza para indicar la intensidad del origen del movimiento oscilatorio o rotacional. El primero se expresa en revoluciones u oscilaciones por segundo. Durante el movimiento de rotación, la frecuencia es igual a la magnitud del vector de velocidad angular.

Este indicador se expresa en radianes por segundo. La dimensión de la frecuencia cíclica es la recíproca del tiempo. En términos numéricos, es igual al número de oscilaciones o revoluciones que ocurrieron en la cantidad de segundos 2π. Su introducción en el uso permite simplificar significativamente las diversas gamas de fórmulas en electrónica y física teórica. El ejemplo de uso más popular es el cálculo de la frecuencia cíclica resonante de un circuito LC oscilatorio. Otras fórmulas pueden volverse significativamente más complejas.

Tasa de eventos discretos

Este valor significa un valor que es igual al número de eventos discretos que ocurren en una unidad de tiempo. En teoría, el indicador que se suele utilizar es la segunda menos la primera potencia. En la práctica, se suele utilizar Hertz para expresar la frecuencia del pulso.

Frecuencia de rotación

Se entiende como una cantidad física que es igual al número de revoluciones completas que se dan en una unidad de tiempo. El indicador utilizado aquí también es la segunda menos la primera potencia. Para indicar el trabajo realizado se pueden utilizar frases como revoluciones por minuto, hora, día, mes, año y otras.

Unidades

¿Cómo se mide la frecuencia de oscilación? Si tenemos en cuenta el sistema SI, entonces la unidad de medida aquí es el hercio. Fue introducido originalmente por la Comisión Electrotécnica Internacional en 1930. Y la XI Conferencia General de Pesas y Medidas en 1960 consolidó el uso de este indicador como unidad SI. ¿Qué se propuso como “ideal”? Era la frecuencia con la que un ciclo se completa en un segundo.

Pero ¿qué pasa con la producción? Se les asignaron valores arbitrarios: kilociclo, megaciclo por segundo, etc. Por lo tanto, cuando tomas un dispositivo que funciona a GHz (como el procesador de una computadora), puedes imaginar aproximadamente cuántas acciones realiza. Parecería lo lento que pasa el tiempo para una persona. Pero la tecnología logra realizar millones e incluso miles de millones de operaciones por segundo durante el mismo período. En una hora, el ordenador ya realiza tantas acciones que la mayoría de la gente ni siquiera puede imaginarlas en términos numéricos.

Aspectos metrológicos

La frecuencia de oscilación ha encontrado su aplicación incluso en metrología. Varios dispositivos tener muchas funciones:

1. Se mide la frecuencia del pulso. Están representados por contadores electrónicos y tipos de condensadores.
2. Se determina la frecuencia de los componentes espectrales. Los hay heterodinos y resonantes.
3. Se realiza análisis de espectro.
4. Reproduzca la frecuencia requerida con una precisión determinada. En este caso, se pueden utilizar diversas medidas: estándares, sintetizadores, generadores de señales y otras técnicas en esta dirección.
5. Se comparan los indicadores de las oscilaciones obtenidas; para ello se utiliza un comparador u osciloscopio.

Ejemplo de trabajo: sonido

Todo lo escrito arriba puede resultar bastante difícil de entender, ya que utilizamos el lenguaje seco de la física. Para comprender la información proporcionada, puede dar un ejemplo. Todo se describirá en detalle, basándose en un análisis de casos de la vida moderna. Para ello, consideremos el ejemplo más famoso de vibraciones: el sonido. Sus propiedades, así como las características de la implementación de vibraciones mecánicas elásticas en el medio, dependen directamente de la frecuencia.

Los órganos auditivos humanos pueden detectar vibraciones que oscilan entre 20 Hz y 20 kHz. Además, con la edad, el límite superior disminuirá gradualmente. Si la frecuencia de las vibraciones del sonido cae por debajo de 20 Hz (que corresponde a mi subcontrato), se creará un infrasonido. Este tipo, que en la mayoría de los casos no es audible para nosotros, las personas aún pueden sentirlo de manera tangible. Cuando se supera el límite de 20 kilohercios, se generan oscilaciones que se denominan ultrasonidos. Si la frecuencia supera 1 GHz, en este caso estaremos ante un hipersonido. Si consideramos un instrumento musical como un piano, puede generar vibraciones en el rango de 27,5 Hz a 4186 Hz. Hay que tener en cuenta que el sonido musical no se compone sólo de la frecuencia fundamental: en ella también se mezclan armónicos y armónicos. Todo esto en conjunto determina el timbre.

Conclusión

Como has tenido la oportunidad de aprender, la frecuencia vibratoria es un componente extremadamente importante que permite que nuestro mundo funcione. Gracias a ella podemos escuchar, con su ayuda los ordenadores funcionan y se logran muchas otras cosas útiles. Pero si la frecuencia de oscilación excede el límite óptimo, entonces puede comenzar una cierta destrucción. Por lo tanto, si influye en el procesador para que su cristal funcione al doble de rendimiento, fallará rápidamente.

Lo mismo se puede decir de la vida humana, cuando a altas frecuencias le estallan los tímpanos. También se producirán otros cambios negativos en el cuerpo, que provocarán ciertos problemas, incluso la muerte. Además, debido a las peculiaridades de la naturaleza física, este proceso durará un período de tiempo bastante largo. Por cierto, teniendo en cuenta este factor, los militares están considerando nuevas oportunidades para desarrollar las armas del futuro.

Entonces, antes de determinar en qué frecuencia se mide, es importante comprender qué es. No profundizaremos en términos físicos complejos, pero sí necesitaremos algunos conceptos propios de esta disciplina. En primer lugar, el concepto de “frecuencia” sólo puede referirse a cualquier proceso periódico. Es decir, es una acción que se repite constantemente en el tiempo. La rotación de la Tierra alrededor del Sol, la contracción del corazón, el cambio de día y de noche, todo esto ocurre con cierta frecuencia. En segundo lugar, los fenómenos u objetos que a los humanos nos pueden parecer completamente estáticos e inmóviles tienen su propia frecuencia o periodicidad de oscilaciones. Un buen ejemplo de esto es la luz del día. No notamos ningún cambio ni parpadeo, pero aun así tiene su propia frecuencia de vibración, ya que representa ondas electromagnéticas de alta frecuencia.

Unidades

¿Cómo se mide la frecuencia y en qué unidades? Para procesos de baja frecuencia existen unidades separadas. Por ejemplo, a escala cósmica: un año galáctico (la revolución del Sol alrededor del centro de la galaxia), un año terrestre, un día, etc. Está claro que para medir cantidades más pequeñas, es inconveniente usar tales unidades, por lo que en física se usa el valor más universal "segundo menos la primera potencia" (s -1). Es posible que nunca haya oído hablar de tal medida, y esto no es sorprendente: generalmente se usa solo en la literatura científica o técnica.

Afortunadamente para nosotros, en 1960 la medida de la frecuencia de oscilación recibió el nombre del físico alemán Heinrich Hertz. Este valor (hercios, abreviado Hz) es el que utilizamos hoy en día. Denota el número de vibraciones (impulsos, acciones) realizadas por un objeto en 1 segundo. Esencialmente, 1 Hz = 1 s -1. El corazón humano, por ejemplo, tiene una frecuencia de oscilación de aproximadamente 1 Hz, es decir se contrae una vez por segundo. La frecuencia del procesador de su computadora puede ser, digamos, 1 gigahercio (mil millones de hercios); esto significa que se realizan mil millones de determinadas acciones por segundo.

¿Cómo medir la frecuencia?

Si hablamos de medir las frecuencias de las vibraciones eléctricas, entonces el primer dispositivo con el que todos estamos familiarizados son nuestros propios ojos. Gracias a que nuestros ojos pueden medir la frecuencia, distinguimos los colores (recordemos que la luz son ondas electromagnéticas): vemos las frecuencias más bajas en color rojo, las frecuencias más altas se acercan más al violeta. Para medir frecuencias más bajas (o más altas), la gente ha inventado muchos instrumentos.

En general, existen dos formas principales de medir la frecuencia: el conteo directo de pulsos por segundo y el método comparativo. El primer método se implementa en contadores de frecuencia (digitales y analógicos). El segundo está en los comparadores de frecuencia. El método de medición con un frecuencímetro es más sencillo, mientras que la medición con un comparador es más precisa. Una de las variedades del método comparativo es medir la frecuencia con un osciloscopio (que conocemos en las aulas de física desde la escuela) y el llamado. "Figuras de Lissajous" La desventaja del método comparativo es que para medir se necesitan dos fuentes de vibración, y una de ellas debe tener una frecuencia que ya conocemos. ¡Esperamos que nuestra pequeña investigación te haya resultado interesante!

(lat. amplitud- magnitud) es la mayor desviación de un cuerpo oscilante de su posición de equilibrio.

Para un péndulo, esta es la distancia máxima que la bola se aleja de su posición de equilibrio (figura siguiente). Para oscilaciones con amplitudes pequeñas, dicha distancia se puede tomar como la longitud del arco 01 o 02, así como las longitudes de estos segmentos.

La amplitud de las oscilaciones se mide en unidades de longitud: metros, centímetros, etc. En el gráfico de oscilaciones, la amplitud se define como la ordenada máxima (módulo) de la curva sinusoidal (ver figura a continuación).

Periodo de oscilación.

Periodo de oscilación- este es el período de tiempo más corto a lo largo del cual un sistema en oscilación vuelve nuevamente al mismo estado en el que se encontraba en el momento inicial, elegido arbitrariamente.

En otras palabras, el período de oscilación ( t) es el tiempo durante el cual ocurre una oscilación completa. Por ejemplo, en la figura siguiente, este es el tiempo que tarda la masa del péndulo en moverse desde el punto más a la derecha hasta el punto de equilibrio. ACERCA DE hasta el punto del extremo izquierdo y de regreso a través del punto ACERCA DE nuevamente a la extrema derecha.

Así, durante un período completo de oscilación, el cuerpo recorre un camino igual a cuatro amplitudes. El período de oscilación se mide en unidades de tiempo: segundos, minutos, etc. El período de oscilación se puede determinar a partir de un gráfico de oscilaciones bien conocido (consulte la figura siguiente).

El concepto de "período de oscilación", estrictamente hablando, sólo es válido cuando los valores de la cantidad oscilante se repiten exactamente después de un cierto período de tiempo, es decir, para oscilaciones armónicas. Sin embargo, este concepto también se aplica a casos de cantidades aproximadamente repetidas, por ejemplo, para oscilaciones amortiguadas.

Frecuencia de oscilación.

Frecuencia de oscilación- este es el número de oscilaciones realizadas por unidad de tiempo, por ejemplo, en 1 s.

La unidad de frecuencia del SI se llama hercios(Hz) en honor al físico alemán G. Hertz (1857-1894). Si la frecuencia de oscilación ( v) es igual a 1 Hz, esto significa que cada segundo hay una oscilación. La frecuencia y el período de oscilaciones están relacionados por las relaciones:

En la teoría de las oscilaciones también utilizan el concepto. cíclico, o frecuencia circular ω . Está relacionado con la frecuencia normal. v y periodo de oscilación t proporciones:

.

Frecuencia cíclica es el número de oscilaciones realizadas por 2π segundos

El tiempo durante el cual ocurre un cambio completo en la fem, es decir, un ciclo de oscilación o una revolución completa del radio vector, se llama período de oscilación de corriente alterna(Foto 1).

Foto 1. Período y amplitud de una oscilación sinusoidal. El período es el tiempo de una oscilación; La amplitud es su mayor valor instantáneo.

El período se expresa en segundos y se denota con la letra. t.

También se utilizan unidades de medida de período más pequeñas: milisegundo (ms), una milésima de segundo, y microsegundo (μs), una millonésima de segundo.

1 ms = 0,001 s = 10 -3 s.

1 μs = 0,001 ms = 0,000001 s = 10 -6 s.

1000 µs = 1 ms.

El número de cambios completos en la fem o el número de revoluciones del vector de radio, es decir, el número de ciclos completos de oscilaciones realizados por corriente alterna en un segundo, se llama Frecuencia de oscilación de CA.

La frecuencia está indicada por la letra. F y se expresa en ciclos por segundo o hercios.

Mil hercios se llaman kilohercios (kHz) y un millón de hercios se llama megahercios (MHz). También existe una unidad de gigahercios (GHz) igual a mil megahercios.

1000 Hz = 103 Hz = 1 kHz;

1000 000 Hz = 10 6 Hz = 1000 kHz = 1 MHz;

1000 000 000 Hz = 10 9 Hz = 1000 000 kHz = 1000 MHz = 1 GHz;

Cuanto más rápido cambia la EMF, es decir, cuanto más rápido gira el vector de radio, más corto es el período de oscilación. Cuanto más rápido gira el vector de radio, mayor es la frecuencia. Por tanto, la frecuencia y el período de la corriente alterna son cantidades inversamente proporcionales entre sí. Cuanto más grande uno de ellos, más pequeño es el otro.

La relación matemática entre el período y la frecuencia de la corriente alterna y el voltaje se expresa mediante las fórmulas

Por ejemplo, si la frecuencia actual es de 50 Hz, entonces el período será igual a:

T = 1/f = 1/50 = 0,02 seg.

Y viceversa, si se sabe que el periodo de la corriente es 0,02 s, (T = 0,02 s), entonces la frecuencia será igual a:

f = 1/T=1/0,02 = 100/2 = 50 Hz

La frecuencia de la corriente alterna utilizada para fines industriales y de iluminación es exactamente de 50 Hz.

Las frecuencias entre 20 y 20.000 Hz se denominan frecuencias de audio. Las corrientes en las antenas de las estaciones de radio oscilan con frecuencias de hasta 1.500.000.000 Hz o, en otras palabras, hasta 1.500 MHz o 1,5 GHz. Estas altas frecuencias se denominan radiofrecuencias u oscilaciones de alta frecuencia.

Finalmente, las corrientes en las antenas. estaciones de radar, estaciones comunicaciones por satélite, otros sistemas especiales (por ejemplo GLANASS, GPS) fluctúan con frecuencias de hasta 40.000 MHz (40 GHz) y superiores.

amplitud de corriente alterna

El mayor valor que alcanza la fem o la corriente en un período se llama amplitud de fem o corriente alterna. Es fácil notar que la amplitud en la escala es igual a la longitud del radio vector. Las amplitudes de corriente, EMF y voltaje se designan con letras respectivamente. Soy, Em y Um (Foto 1).

Frecuencia angular (cíclica) de corriente alterna.

La velocidad de rotación del radiovector, es decir, el cambio en el ángulo de rotación en un segundo, se llama frecuencia angular (cíclica) de la corriente alterna y se denota con la letra griega. ? (omega). Ángulo de rotación del vector radio en cualquier este momento En relación con su posición inicial, generalmente no se mide en grados, sino en unidades especiales: radianes.

Un radian es el valor angular de un arco de círculo, cuya longitud es igual al radio de este círculo (Figura 2). Todo el círculo que forma 360° es igual a 6,28 radianes, es decir, 2.

Figura 2.

1rad = 360°/2

En consecuencia, el final del radio vector durante un período recorre un camino igual a 6,28 radianes (2). Dado que en un segundo el radiovector realiza un número de revoluciones igual a la frecuencia de la corriente alterna F, luego en un segundo su extremo recorre un camino igual a 6.28*f radián. Esta expresión que caracteriza la velocidad de rotación del vector de radio será la frecuencia angular de la corriente alterna - ? .

? = 6,28*f = 2f

El ángulo de rotación del vector radio en un instante dado con respecto a su posición inicial se llama Fase CA. La fase caracteriza la magnitud de la FEM (o corriente) en un instante dado o, como dicen, el valor instantáneo de la FEM, su dirección en el circuito y la dirección de su cambio; La fase indica si la fem está disminuyendo o aumentando.

Figura 3.

Una rotación completa del radio vector es de 360°. Con el comienzo de una nueva revolución del radio vector, la FEM cambia en el mismo orden que durante la primera revolución. En consecuencia, todas las fases del FME se repetirán en el mismo orden. Por ejemplo, la fase del EMF cuando el radio vector se gira en un ángulo de 370° será la misma que cuando se gira 10°. En ambos casos, el vector de radio ocupa la misma posición y, por lo tanto, los valores instantáneos de la fem serán los mismos en fase en ambos casos.