頻率有哪些主要的定義和單位標準

  頻率是單位時間內完成周期性變化的次數,是描述週期運動頻繁程度的量。以下是由小編整理的頻率的內容,希望大家喜歡!

  頻率的主要介紹

  頻率,是單位時間內完成周期性變化的次數,是描述週期運動頻繁程度的量,常用符號f或ν表示,單位為秒分之一,符號為s-1。為了紀念德國物理學家赫茲的貢獻,人們把頻率的單位命名為赫茲,簡稱“赫”,符號為Hz。每個物體都有由它本身性質決定的與振幅無關的頻率,叫做固有頻率。頻率概念不僅在力學、聲學中應用,在電磁學、光學與無線電技術中也常使用。

  頻率的定義和單位

  定義

  物質在1s內完成周期性變化的次數叫做頻率,常用f表示。

  單位

  交流電的頻率是指它單位時間內週期性變化的次數,單位是赫茲***Hz***,與週期成倒數關係。日常生活中的交流電的頻率一般為50Hz或60Hz,而無線電技術中涉及的交流電頻率一般較大,達到千赫茲***KHz***甚至兆赫茲***MHz***的度量。

  換算

  物理中頻率的基本單位是赫茲***Hz***,簡稱赫,也常用千赫***kHz***或兆赫***MHz***或吉赫***GHz***做單位。1kHz=1000Hz,1MHz=1000000Hz,1GHz=1000MHz。

  工頻

  中國使用的電是一種正弦交流電,其頻率是50Hz,即一秒鐘內做了50次週期性變化。交流電的頻率,工業術語叫做工頻。2013年,全世界的電力系統中,工頻有兩種,一種為50Hz,還有一種是60Hz。

  聲頻

  聲音是機械振動,能夠穿越處於各種物態的物質。這些能夠傳播聲音的物質稱為介質。聲音不能傳播於真空。我們聽到的聲音也是一種有一定頻率的聲波。人耳聽覺的頻率範圍約為20~20000Hz,超出這個範圍的就不為我們人耳所察覺。低於20Hz為次聲波,高於20kHz為超聲波。聲音的頻率越高,則聲音的音調越高,聲音的頻率越低,則聲音的音調越低。

  潮汐頻率

  在天文潮汐學中,由於各種天體活動週期長,以赫茲的單位顯示不便,頻率常用的單位為:cph,即次/小時***cycle per hour***。如最常見的M2分潮的週期約為12.42h,則其頻率通常表示為0.08051cph。

  角頻率

  週期的倒數叫做頻率,用符號f表示,f = 1/T。

  它表示在單位時間內作週期性迴圈變化的次數,即表徵變化的速率***快慢***。頻率的國際單位制是赫茲***Hz***。角頻率ω與頻率f之間的關係為:ω = 2πf。

  猜想:由於組成物質的原子與分子始終在做無規則運動,因此可以猜想物質本身始終在一定頻率範圍內振動。由於不存在絕對靜止,而且物質始終振動,所以人類已知的頻率範圍遠遠不及實際存在的頻率範圍。已知空間不存在真正的“空”,則空間必由物質所填充,物質的振動同時可引起空間共振,因此空間在振動,而由其頻率的不同,從形成不同層面的空間。不同層面的空間所具有的頻率不同,因此其空間所在光波頻率非人類可見光波頻率,所以不同層面空間不可見。

  轉角頻率

  在控制工程學科中,ω值稱為轉角頻率。

  多普勒效應

  一種聲音儘管只有一個恆定的頻率,但是對聽者來說,他有時卻是變化的。當波源和聽者之間發生相對運動時,聽者所感到的頻率改變的這種現象稱為多普勒效應。

  統計頻率

  又稱相對次數,即某一事件發生的次數被總的事件數目除,亦即某一資料出現的次數被這一組資料總個數去除。頻率通常用比例或百分數表示。

  頻率測量的方法

  為了定量分析物理學上的頻率,勢必涉及頻率測量。頻率測量一般原理,是通過相應的感測器,將週期變化的特性轉化為電訊號,再由電子頻率計顯示對應的頻率,如工頻、聲頻、振動頻率等。除此之外,還有應用多普勒效應原理,對聲頻的測量。

  測量頻率的方法一般分為無源測頻法、有源測頻法及電子計數法三種。

  無源測頻法***又可分為諧振法和電橋法***,常用於頻率粗測,精度在1%左右。

  有源比較法可分為拍頻法和差頻法,前者是利用兩個訊號線性疊加以產生拍頻現象,再通過檢測零拍現象進行測頻,常用於低頻測量,誤差在零點幾Hz;

  後者則利用兩個非線性訊號疊加來產生差頻現象,然後通過檢測零差現象進行測頻,常用於高頻測量,誤差在±20 Hz左右。

  以上方法在測量範圍和精度上都有一定的不足,而電子計數法主要通過微控制器進行控制。由於微控制器的較強控制與運算功能,電子計數法的測量頻率範圍寬,精度高,易於實現。


頻率的介紹