Частота определение

Период, частота, амплитуда и фаза переменного тока – Основы электроники

Частота определение

Время, в течение которого совершается одно полное изме­нение ЭДС, то есть один цикл колебания или один полный оборот радиуса-вектора, называется периодом колебания пере­менного тока (рисунок 1).

Рисунок 1. Период и амплитуда синусоидального колебания.Период – время одного колебания; Аплитуда – его наибольшее мгновенное значение.

Период выражают в секундах и обозначают буквой Т.

Так же используются более мелкие единицы измерения периода это миллисекунда (мс)- одна тысячная секунды и микросекунда (мкс)- одна миллионная секунды.

1 мс =0,001сек =10-3сек.

1 мкс=0,001 мс = 0,000001сек =10-6сек.

1000 мкс = 1 мс.

Число полных изменений ЭДС или число оборотов ради­уса-вектора, то есть иначе говоря, число полных циклов колеба­ний, совершаемых переменным током в течение одной секунды, называется частотой колебаний переменного тока.

Частота обо­значается буквой f и выражается в периодах в секунду или в герцах.

Одна тысяча герц называется килогерцом (кГц), а миллион герц — мегагерцом (МГц). Существует так же единица гигагерц (ГГц) равная одной тысячи мегагерц.

1000 Гц = 103 Гц = 1 кГц;

1000 000 Гц = 106 Гц = 1000 кГц = 1 МГц;

1000 000 000 Гц = 109 Гц = 1000 000 кГц = 1000 МГц = 1 ГГц;

Чем быстрее происходит изменение ЭДС, то есть чем бы­стрее вращается радиус-вектор, тем меньше период колебания Чем быстрее вращается радиус-вектор, тем выше частота. Таким образом, частота и период переменного тока являются величинами, обратно пропорциональными друг другу. Чем больше одна из них, тем меньше другая.

Математическая связь между периодом и частотой переменного тока и напряжения выра­жается формулами

Например, если частота тока равна 50 Гц, то период будет равен:

Т = 1/f = 1/50 = 0,02 сек.

И наоборот, если известно, что период тока равен 0,02 сек, (T=0,02 сек.), то частота будет равна:

f = 1/T=1/0,02 = 100/2 = 50 Гц

Частота переменного тока, используемого для освещения и промышленных целей, как раз и равна 50 Гц.

Частоты от 20 до 20 000 Гц называются звуковыми часто­тами. Токи в антеннах радиостанций колеблются с частотами до 1 500 000 000 Гц или, иначе говоря, до 1 500 МГц или 1,5 ГГц. Такие вы­сокие частоты называются радиочастотами или колебаниями высокой частоты.

Наконец, токи в антеннах радиолокационных станций, станций спутниковой связи, других спецсистем (например ГЛАНАСС, GPS) колеблются с частотами до 40 000 МГц (40 ГГц) и выше.

Амплитуда переменного тока

Наибольшее значение, которого достигает ЭДС или сила тока за один период, называется амплитудой ЭДС или силы переменного тока. Легко заметить, что амплитуда в масштабе равна длине радиуса-вектора. Амплитуды тока, ЭДС и напряжения обозначаются соответственно бук­вами Im, Em и Um (рисунок 1).

Угловая (циклическая) частота переменного тока

Скорость вращения радиуса-вектора, т. е. изменение ве­личины угла поворота в течение одной секунды, называется угловой (циклической) частотой переменного тока и обозначается греческой буквой ? (оме­га). Угол поворота радиуса-вектора в любой данный момент относительно его начального положения измеряется обычно не в градусах, а в особых единицах — радианах.

Радианом называется угловая величина дуги окружности, длина которой равна радиусу этой окружности (рисунок 2). Вся окружность, составляющая 360°, равна 6,28 радиан, то есть 2.

Рисунок 2. Радиан.

Тогда,

1рад = 360°/2

Следовательно, конец радиуса-вектора в течение одного периода пробегают путь, равный 6,28 радиан (2). Так как в тече­ние одной секунды радиус-вектор совершает число оборотов, равное частоте переменного тока f, то за одну секунду его ко­нец пробегает путь, равный 6,28 * f радиан. Это выражение, характеризующее скорость вращения радиуса-вектора, и будет угловой частотой переменного тока — ?.

Итак,

?= 6,28*f = 2f

Фаза переменного тока

Угол поворота радиуса-вектора в любое данное мгновение относительно его начального положения называется фазой переменного тока. Фаза характеризует величину ЭДС (или тока) в данное мгновение или, как говорят, мгновенное значение ЭДС, ее направление в цепи и направление ее изменения; фаза пока­зывает, убывает ли ЭДС или возрастает.

Рисунок 3. Фаза переменного тока.

Полный оборот радиуса-вектора равен 360°. С началом но­вого оборота радиуса-вектора изменение ЭДС происходит в том же порядке, что и в течение первого оборота. Следова­тельно, все фазы ЭДС будут повторяться в прежнем поряд­ке.

Например, фаза ЭДС при повороте радиуса-вектора на угол в 370° будет такой же, как и при повороте на 10°.

В обо­их этих случаях радиус-вектор занимает одинаковое положе­ние, и, следовательно, мгновенные значения ЭДС будут в обоих этих случаях одинаковыми по фазе.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Источник: http://www.sxemotehnika.ru/period-chastota-amplituda-i-faza-peremennogo-toka.html

Частота

Частота определение
Определение

Частотой называют физическую величину, характеризующую периодический процесс.

Она равна числу повторений или реализации событий за единицу времени. Обозначают частоту $u ,$ могут встречаться другие варианты обозначений частоты, например $f$ или $F$.

Частота (наряду со временем) – это наиболее точно измеряемая величина.

Частота колебаний

Частота служит одним из основных параметров, характеризующих колебания.

Определение

Частота – это физическая величина обратная периоду колебаний (T). Частота – это число полных колебаний, которые совершаются заединицу времени.

\[u =\frac{1}{T}\left(1\right).\]

В Международной системе единиц (СИ) частота измеряется в герцах или обратных секундах:

\[\left[u \right]=с{-1}=Гц.\]

Герц – единица измерения частоты периодического процесса, при которой за время в одну секунду протекает один цикл процесса. Единица измерения частоты периодического процесса получила свое наименование в честь немецкого ученого Г. Герца.

Частота биений, которые возникают при сложении двух колебаний, происходящих по одной прямой с разными, о близкими по величине частотами (${u }_1\ и\ {u }_2$) равна:

\[{u =u }_1-\ {u }_2\left(2\right).\]

Другой характеристикой колебаний является циклическая частота, которая равна:

\[{\omega }_0=2\pi u \left(3\right).\]

Циклическая частота измеряется в радианах, деленных на секунду:

\[\left[{\omega }_0\right]=\frac{рад}{с}.\] Частота колебаний тела, массой$\ m,$ подвешенного на пружине с жесткостью $k$ равна:
\[u =\frac{1}{2\pi \sqrt{{m}/{k}}}\left(4\right).\]

Выражение (4) выполняется для упругих, малых колебаний. Масса пружины должна быть мала в сравнении с массой тела.

Частота колебаний математического маятника, длина нити которого $l$:

\[u =\frac{1}{2\pi \sqrt{{l}/{g}}}\left(5\right),\]

где $g$ – ускорение свободного падения.

Частота колебаний физического маятника:

\[u =\frac{1}{2\pi \sqrt{{J}/{mgd}}}\left(6\right),\]

где $J$ – момент инерции тела, совершающего колебания относительно оси; $d$ – расстояние от центра масс маятника до оси колебаний.

Формулы (4) – (6) приближенные. Чем меньше амплитуда колебаний, тем точнее результаты дают эти формулы.

Частота дискретных событий, частота вращения

Определение

Частотой дискретных колебаний ($n$) – называют физическую величину, которая равна количеству действий (событий) в единицу времени.

Если время, которое занимает одно событие обозначить как $\tau $, то частота дискретных событий равна:

\[n=\frac{1}{\tau }\left(7\right).\]

Единицей измерения частоты дискретных событий является обратная секунда:

\[\left[n\right]=\frac{1}{с}.\]

Секунда в минус первой степени равна частоте дискретных событий, если за время, равное одной секунде происходит одно событие.

Частотой вращения ($n$) – называют величину, равную количеству полных оборотов, которое совершает тело в единицу времени. Если $\tau $ – время, затрачиваемое на один полный оборот, то:

\[n=\frac{1}{\tau }\left(8\right).\]

Примеры задач с решением

Пример 1

Задание. Частица совершает гармонические колебания, которые описывает следующий закон: $x=6{\sin \left(\frac{\pi }{4}t+\frac{\pi }{3}\right)\ }(м)$. Какова частота этих колебаний?

Решение. Рассмотрим уравнение движения частицы:

\[x=6{\sin \left(\frac{\pi }{4}t+\frac{\pi }{3}\right)\left(1.1\right).\ }\]

Из этого уравнения мы видим, что амплитуда колебаний точки равна: $x_m=6\ \left(м\right);;$ циклическая частота колебаний равна ${\omega }_0=\frac{\pi }{4}(\frac{рад}{с})$; начальная фаза колебаний: ${\varphi }_0=\frac{\pi }{3}(рад)$. Частоту найдем, используя формулу:

\[{\omega }_0=2\pi u \left(1.2\right),\]

из которой имеем:

\[u =\frac{{\omega }_0}{2\pi }\left(1.3\right).\]

Подставим значение циклической частоты, полученное из уравнения (1.1) в формулу (1.3), получаем:

\[u =\frac{\frac{\pi }{4}}{2\pi }=\frac{1}{8}\ \left(Гц\right).\]

Ответ. $u =\frac{1}{8}Гц$

Пример 2

Задание. К упругой пружине прикрепили маленький груз, при этом она растянулась на $\Delta x$ (м). Какой будет частота колебаний грузика, если он будет совершать свободные колебания? Затуханием колебаний пренебречь.

Решение. Сделаем рисунок.

В нашей задаче мы имеем колебания пружинного маятника, частоту которого можно найти как:

\[u =\frac{1}{2\pi \sqrt{{m}/{k}}}\left(2.1\right).\]

Рассмотрим состояние равновесия тела, которое прикреплено к пружине (рис.1). Запишем второй закон Ньютона для сил, действующих на это тело в состоянии равновесия:

\[m\overline{g}+{\overline{F}}_u=0\ \left(2.2\right).\]

Запишем проекцию уравнения (2.2) на ось Y:

\[F_u=mg\left(2.3\right).\]

Так как колебания груза на пружине малые, то выполняется закон Гука и мы можем считать, что:

\[F_u=k\Delta x\ \left(2.4\right).\]

Из (2.3) и (2.4) найдем отношение ${m}/{k}:$

\[mg=k\Delta x\ \to {m}/{k}={\Delta x}/{g}\left(2.5\right).\]

Подставим полученный в (2.5) результат в (1.1), частота колебаний тела на пружине равна:

\[u =\frac{1}{2\pi \sqrt{{\Delta x}/{g}}}.\]

Ответ. $u =\frac{1}{2\pi \sqrt{{\Delta x}/{g}}}$

Читать дальше: эффект Доплера.

Источник: https://www.webmath.ru/poleznoe/fizika/fizika_39_chastota.php

1. Частота периодических процессов

Частота является одной из основных характеристик периодических процессов. Это величина, показывающая сколько периодов процесса происходит за единицу времени.

Единицей измерения частоты в Мижрародний системе (СИ) является герц – количество событий за одну секунду.

Для характеристики различных процессов на практике удобно викорстовуваты также другие единицы, например, частота вращения в механических устройствах и двигателях часто сказывается в количестве оборотов за минуту.

Различают линейную частоту и циклическую частоту.

Линейная частота – это количество периодических процессов с секунду. Линейная частота основном обозначается греческой буквой ν или латинской буквой f.

где T – период.

Циклическая или угловая частота – это количество колебаний в 2π секунд. Циклическая частота основном обозначается греческой буквой ω.

Циклическая частота используется в формулах для того, чтобы не писать множитель 2π, но числовые значения приводятся для линейной частоты. Когда говорят, что тактовая частота компьютера 1,8 ГГц, или, что человек слышит звуки частотой от 20 Гц до 20000 Гц, имеется в виду именно линейная частота ν.

2. Частота непериодических процессов

Некоторые процессы происходят случайно, но регулярно, например, дождь или падение метеоритов. Такие процессы также можно характеризовать частотой, т.е. средним числом событий в единицу времени. В теории вероятностей употребляется термин частота события, который не связан со временем, а обозначает количество определенных выбранных событий, отнесенную к общему количеству опытов.

3. Вращение. колебания, волны

Частота вращения является характеристикой равномерного вращения и определяется как количество оборотов в единицу времени. Она связана с другой характеристикой вращения угловой скоростью в том случае, когда вращение равномерное, и угловая скорость стала:

,

где – Угловая скорость. Угловая скорость равна по величине угловой частоте.

Частота колебания – число периодов колебания в единицу времени. Во многих физических системах могут осуществляться непринужденные колебания.

Такие физические системы имеют набор собственных частот, с которыми происходят непроизвольные колебания. Примером такой системы является гармоничный осциллятор.

Для сложных систем существуют несколько разновидностей невынужденных колебаний, которые называют нормальными модами.

Под действием периодической внешние силы, физические системы совершают вынужденные колебания с частотой внешней силы. Амплитуда таких колебаний возрастает при уменьшении разницы между частотой внешней силы и собственной частотой. Это явление называется резонансом.

Частота волны – это частота колебаний любой точки пространства при прохождении волны. Благодаря связи с соседними точками пространства при прохождении волны в каждой из точек происходят вынужденные колебания. Частота волны связана с длиной волны дисперсионным соотношением. В общем случае дисперсионное соотношение можно записать в форме:

,

где – Длина волны, – Скорость распространения волны, – Частота. В общем случае скорость распространения волны тоже зависит от частоты, но для электромагнитной волны в вакууме она стала и равна скорости света. Скорость звука в слышимом диапазоне тоже примерно стала.

4. Характерные частоты и частотные диапазоны

Частота переменного тока в электрической сети в Украине – 50 Гц.

Частоты звуковых колебаний, которые слышит человек, лежат в диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц.

Частоты электромагнитных волн видимого света порядка Гц.

5. Измерение

Самый простой способ измерения малых частот – подсчет числа колебаний за определенный промежуток времени. Для измерения высоких частот используют стробоскоп.

В области высокочастотных электрических колебаний частоту можно измерять благодаря резонанса.

6. Спектр частот

Лучше частота определена для Колебания. Временная зависимость других периодических, но не гармонических колебаний можно разложить в ряд Фурье, т.е. выразить через сумму гармонических колебаний.

В этой сумме будет составляющая с наименьшим, основной частотой, соответствующей периода и прочие составляющие с частотами, кратными основной, обертоны.

Совокупность этих частот называют частотным спектром периодического процесса.

Временная зависимость характеристик непериодических процессов можно представить в виде совокупности гармонических колебаний с помощью преобразования Фурье. В отличие от периодических процессов, частотный спектр непериодических процессов непрерывный, т.е. непериодических процесс является совокупностью бесчисленных гармонических колебаний.

В случае, когда в непрерывном спектре нельзя выделить отдельных сильных гармонических составляющих, процесс называют шумом. Тогда, когда амплитуды всех составляющих спектра примерно одинаковые, возникает белый шум.

7. Частота и преобразования сигнала

Частотный спектр сигнала изменяется при прохождении через электрический прибор, т.е. частотные характеристики выходного сигнала отличаются от частотных характеристик входного сигнала.

Для таких устройств, как усилители это нежелательный эффект, поскольку он приводит к искажению исходного сигнала.

Одной из характеристик усилителей, акустических колонок и других полоса пропускания – диапазон частот, в котором коэффициент усиления примерно одинаков.

Значительное количество электрических устройств сконструирована с целью изменения частотного спектра сигнала. К таким устройствам относятся, в частности модуляторы и демодуляторы.

При модуляции низокочастотний сигнал накладывается на высокочастотный сигнал с определенной несущей частоте, утвороюючы сигнал со сложным частотным спектром.

При демодуляции, наоборот, низькочастнотний сигнал выделяется из сложного входного сигнала.

Преобразование сигнала с изменением частот осуществляется с помощью частотных фильтров с разной амплитудно-частотной характеристикой. В зависимости от назначения фильтры делится на низкочастотные, викочастотни и полосные.

См.. также

  • Длина волны
  • Несущая частота
  • Частотная модуляция
  • Тактовая частота

Источники

  • Б. М. Терещук, В. Лапинский Физика.Справочник старшеклассника и абитуриента. – Торсинг, 2007.
  • Яворский Б.М., Детлаф А.А. Курс физики.Том III.Волновые процессы, оптика, атомная и ядерная физика .. – Москва: Высшая школа, 1972.

Источник: http://nado.znate.ru/%D0%A7%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B0

Значение слова ЧАСТОТА. Что такое ЧАСТОТА?

Частота определение

  • ЧАСТОТА́, -ы́, мн. -то́ты, ж.

    1.Свойство и состояние по знач. прил. частый. Люди сидят близко друг к другу и могут слышать частоту дыхания соседа. Бахметьев, Преступление Мартына.

    2.Спец. Число повторений одинаковых движений, колебаний в какую-л. единицу времени. Частота вращения. Частота колебаний маятника.

Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

  • Частота́ — физическая величина, характеристика периодического процесса, равна количеству повторений или возникновения событий (процессов) в единицу времени. Рассчитывается, как отношение количества повторений или возникновения событий (процессов) к промежутку времени, за которое они совершены. Стандартные обозначения в формулах — ν, f или F.Единицей измерения частоты в Международной системе единиц (СИ) является герц (русское обозначение: Гц; международное: Hz), названный в честь немецкого физика Генриха Герца.Частота обратно пропорциональна периоду колебаний: ν = 1/T.Частота, как и время, является одной из наиболее точно измеряемых физических величин: до относительной точности 10−17.В природе известны периодические процессы с частотами от ~10−16 Гц (частота обращения Солнца вокруг центра Галактики) до ~1035 Гц (частота колебаний поля, характерная для наиболее высокоэнергичных космических лучей).В квантовой механике частота колебаний волновой функции квантовомеханического состояния имеет физический смысл энергии этого состояния, в связи с чем система единиц часто выбирается таким образом, что частота и энергия выражаются в одних и тех же единицах (иными словами, переводный коэффициент между частотой и энергией — постоянная Планка в формуле E = hν — выбирается равным 1).Глаз человека чувствителен к электромагнитным волнам с частотами от 4·1014 до 8·1014 Гц (видимый свет); частота колебаний определяет цвет наблюдаемого света. Слуховой анализатор человека воспринимает акустические волны с частотами от 20 Гц до 20 кГц. У различных животных частотные диапазоны чувствительности к оптическим и акустическим колебаниям различны.

    Отношения частот звуковых колебаний выражаются с помощью музыкальных интервалов, таких как октава, квинта, терция и т. п. Интервал в одну октаву между частотами звуков означает, что эти частоты отличаются в 2 раза, интервал в чистую квинту означает отношение частот 3⁄2.

    Кроме того, для описания частотных интервалов используется декада — интервал между частотами, отличающимися в 10 раз. Так, диапазон звуковой чувствительности человека составляет 3 декады (20 Гц — 20 000 Гц).

    Для измерения отношения очень близких звуковых частот используются такие единицы, как цент (отношение частот, равное 21/1200) и миллиоктава (отношение частот 21/1000).

Источник: Википедия

  • ЧАСТОТА', ы́, мн. (спец.) часто́ты, о́т, ж. (книжн.). 1.только ед.Отвлеч. сущ. к частый. Ч. случаев. Ч. ритма. Повышение частоты пульса. Ч. тока.2. Величина, выражающая ту или иную степень какого-н. частого движения, колебания и т. п. (тех., науч.). Сравнительная таблица частот чего-н.

Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

  • 1. свойство по значению прилагательного частый

    2. физ. величина, выражающая количество одинаковых движений, колебаний и т. п. в единицу времени

Источник: Викисловарь

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.

Вопрос: инструмент — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?

Ассоциации к слову «частота»

  • часто
  • радио
  • физика
  • частый
  • волна
  • (ещё…)

Предложения со словом «частота»:

  • В линейном ускорителе электронов электроны впрыскиваются в трубку ускорителя и разгоняются там с помощью электромагнитного поля высокой частоты.

  • Важно попасть в резонанс с веществом предмета, правильно настроиться на частоту колебаний его атомов.
  • В качестве беспроводной связи используются радиоволны конкретного диапазона частот.

  • (все предложения)

звуковая переменная командная аварийная заданная … (все определения)

Понятия со словом «частота»

  • Частота́ — физическая величина, характеристика периодического процесса, равна количеству повторений или возникновения событий (процессов) в единицу времени. Рассчитывается, как отношение количества повторений или возникновения событий (процессов) к промежутку времени, за которое они совершены. Стандартные обозначения в формулах — ν, f или F.

  • Частота (англ. Frequency) — количество контактов одного представителя аудитории с событием на протяжении рекламной кампании. Термин используется в медиапланировании.
  • Частота сердечных сокращений — физиологический показатель нормального ритма сердцебиения, который широко используется в медицинской и спортивной практике.

    Средняя частота сердечных сокращений в состоянии покоя составляет 60–80 ударов в минуту.

  • Ка́дровая частота́, частота кадросмен (англ. Frames per Second (FPS), Frame rate, Frame frequency) — количество сменяемых кадров за единицу времени в компьютерных играх, телевидении и кинематографе.

    Понятие впервые использовано фотографом Эдвардом Майбриджем, осуществлявшим эксперименты по хронофотографической съёмке движущихся объектов несколькими фотоаппаратами последовательно. Общепринятая единица измерения — кадры в секунду.

  • Частота дискретизации (или частота семплирования, англ.

    sample rate) — частота взятия отсчётов непрерывного по времени сигнала при его дискретизации (в частности, аналого-цифровым преобразователем). Измеряется в герцах.

  • (все понятия)

Дополнительно:

Источник: https://kartaslov.ru/%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0/%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B0

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.