როგორ განისაზღვრება სიწმინდე? სიხშირე, სიგნალის პერიოდი, ძაბვის ცვლილებები, დენის სიძლიერე

დრო, რომლის დროსაც ხდება EMF-ის ერთი სრული ცვლილება, ანუ რხევის ერთი ციკლი ან რადიუსის ვექტორის ერთი სრული შემობრუნება, ე.წ. ალტერნატიული დენის რხევის პერიოდი(სურათი 1).

სურათი 1. სინუსოიდური რხევის პერიოდი და ამპლიტუდა. პერიოდი - ერთი რხევის დრო; ამპლიტუდა არის მისი უდიდესი მყისიერი მნიშვნელობა.

წერტილი გამოიხატება წამებში და აღინიშნება ასოთი .

ასევე გამოიყენება პერიოდის უფრო მცირე ერთეულები, ეს არის მილიწამი (ms) - წამის მეათასედი და მიკროწამი (μs) - წამის მემილიონედი.

1 ms = 0,001 წმ = 10 -3 წმ.

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

1000 μs = 1 ms.

EMF-ში სრული ცვლილებების რაოდენობა ან რადიუსის ვექტორის ბრუნვის რაოდენობა, ანუ, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ერთ წამში ალტერნატიული დენით შესრულებული რხევების სრული ციკლების რაოდენობას ე.წ. რხევის სიხშირე ალტერნატიული დენი .

სიხშირე მითითებულია ასოებით და გამოიხატება პერიოდებში წამში ან ჰერცში.

ათას ჰერცს ეწოდება კილოჰერცი (kHz), ხოლო მილიონ ჰერცს მეგაჰერცი (MHz). ასევე არის ერთეული გიგაჰერცი (GHz) ტოლი ათასი მეგაჰერცის.

1000 Hz = 10 3 Hz = 1 kHz;

1000000 Hz = 10 6 Hz = 1000 kHz = 1 MHz;

1000,000,000 Hz = 109 Hz = 1000,000 kHz = 1000 MHz = 1 GHz;

რაც უფრო სწრაფად იცვლება EMF, ანუ რაც უფრო სწრაფად ბრუნავს რადიუსის ვექტორი მით უფრო მოკლეა რხევის პერიოდი, რაც უფრო სწრაფად ბრუნავს რადიუსის ვექტორი მით უფრო მაღალია სიხშირე. ამრიგად, ალტერნატიული დენის სიხშირე და პერიოდი უკუპროპორციულია ერთმანეთის მიმართ. რაც უფრო დიდია ერთი მათგანი, მით უფრო პატარაა მეორე.

მათემატიკური კავშირი ალტერნატიული დენისა და ძაბვის პერიოდსა და სიხშირეს შორის გამოიხატება ფორმულებით

მაგალითად, თუ დენის სიხშირე არის 50 ჰც, მაშინ პერიოდი ტოლი იქნება:

T \u003d 1 / f \u003d 1/50 \u003d 0,02 წმ.

პირიქით, თუ ცნობილია, რომ დენის პერიოდი არის 0,02 წმ, (T=0,02 წმ), მაშინ სიხშირე იქნება:

f \u003d 1 / T \u003d 1 / 0.02 \u003d 100/2 \u003d 50 Hz

განათებისა და სამრეწველო მიზნებისთვის გამოყენებული ალტერნატიული დენის სიხშირე არის ზუსტად 50 ჰც.

20-დან 20000 ჰც-მდე სიხშირეებს აუდიო სიხშირეებს უწოდებენ. რადიოსადგურების ანტენებში დენები მერყეობს 1,500,000,000 ჰც-მდე, ან სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, 1500 მჰც-მდე ან 1,5 გჰც-მდე სიხშირით. ასეთ მაღალ სიხშირეებს რადიო სიხშირეებს ან მაღალი სიხშირის რხევებს უწოდებენ.

და ბოლოს, დენები ანტენებში სარადარო სადგურები, სადგურები სატელიტური კომუნიკაციები, სხვა სპეციალური სისტემები (მაგალითად, GLANASS, GPS) მერყეობს 40000 MHz-მდე (40 GHz) და უფრო მაღალი სიხშირით.

AC ამპლიტუდა

უმაღლეს მნიშვნელობას, რომელსაც EMF ან მიმდინარე სიძლიერე აღწევს ერთ პერიოდში, ეწოდება ემფ ან ალტერნატიული დენის ამპლიტუდა. ადვილი მისახვედრია, რომ მასშტაბური ამპლიტუდა უდრის რადიუსის ვექტორის სიგრძეს. დენის, EMF და ძაბვის ამპლიტუდები მითითებულია შესაბამისად ასოებით მე, ემი და უმ (სურათი 1).

ალტერნატიული დენის კუთხოვანი (ციკლური) სიხშირე.

რადიუსის ვექტორის ბრუნვის სიჩქარეს, ანუ ბრუნვის კუთხის მნიშვნელობის ცვლილებას ერთი წამის განმავლობაში, ეწოდება ალტერნატიული დენის კუთხური (ციკლური) სიხშირე და აღინიშნება ბერძნული ასოებით. ? (ომეგა). რადიუსის ვექტორის ბრუნვის კუთხე ნებისმიერში ამ მომენტშისაწყის პოზიციასთან შედარებით, ის ჩვეულებრივ იზომება არა გრადუსებში, არამედ სპეციალურ ერთეულებში - რადიანებში.

რადიანი არის წრის რკალის კუთხური მნიშვნელობა, რომლის სიგრძე უდრის ამ წრის რადიუსს (სურათი 2). მთელი წრე, რომელიც არის 360°, უდრის 6,28 რადიანს, რაც არის 2.

სურათი 2.

1რადი = 360°/2

მაშასადამე, რადიუსის ვექტორის ბოლო ერთი პერიოდის განმავლობაში გადის გზას, რომელიც ტოლია 6,28 რადიანს (2). ვინაიდან რადიუსის ვექტორი ერთი წამით აკეთებს ბრუნთა რაოდენობას ალტერნატიული დენის სიხშირის ტოლი , შემდეგ ერთ წამში მისი ბოლო გადის ტოლი ბილიკით 6.28 * ვრადიანი. ეს გამონათქვამი, რომელიც ახასიათებს რადიუსის ვექტორის ბრუნვის სიჩქარეს, იქნება ალტერნატიული დენის კუთხური სიხშირე - ? .

? = 6.28*f = 2f

რადიუსის ვექტორის ბრუნვის კუთხე ნებისმიერ მოცემულ მომენტში მის საწყის პოზიციასთან მიმართებაში ეწოდება AC ფაზა. ფაზა ახასიათებს EMF-ის (ან დენის) სიდიდეს მოცემულ მომენტში, ან, როგორც ამბობენ, EMF-ის მყისიერ მნიშვნელობას, მის მიმართულებას წრეში და მისი ცვლილების მიმართულებას; ფაზა გვიჩვენებს ემფ მცირდება თუ იზრდება.

სურათი 3

რადიუსის ვექტორის სრული ბრუნვა არის 360°. რადიუსის ვექტორის ახალი რევოლუციის დაწყებით, EMF-ის ცვლილება ხდება იმავე თანმიმდევრობით, როგორც პირველი რევოლუციის დროს. ამიტომ, EMF-ის ყველა ფაზა განმეორდება იმავე თანმიმდევრობით. მაგალითად, EMF-ის ფაზა, როდესაც რადიუსის ვექტორი ბრუნავს 370 ° კუთხით, იგივე იქნება, რაც 10 ° -ით ბრუნვისას. ორივე შემთხვევაში, რადიუსის ვექტორი ერთსა და იმავე პოზიციას იკავებს და, შესაბამისად, ემფ-ის მყისიერი მნიშვნელობები ორივე შემთხვევაში ფაზაში იგივე იქნება.


კვანტურ მექანიკურ მდგომარეობას აქვს ამ მდგომარეობის ენერგიის ფიზიკური მნიშვნელობა და, შესაბამისად, ერთეულების სისტემას ხშირად ირჩევენ ისე, რომ სიხშირე და ენერგია გამოიხატება იმავე ერთეულებში (სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კონვერტაციის ფაქტორი სიხშირესა და ენერგია არის პლანკის მუდმივი ფორმულაში = ν - არჩეულია 1-ის ტოლი).

ადამიანის თვალი მგრძნობიარეა ელექტრომაგნიტური ტალღების მიმართ, რომელთა სიხშირეა 4⋅10 14-დან 8⋅10 14 ჰც-მდე (ხილული სინათლე); რხევის სიხშირე განსაზღვრავს დაკვირვებული სინათლის ფერს. ადამიანის სმენის ანალიზატორი აღიქვამს აკუსტიკურ ტალღებს 20 ჰც-დან 20 კჰც-მდე სიხშირით. სხვადასხვა ცხოველს აქვს მგრძნობელობის სხვადასხვა სიხშირე ოპტიკური და აკუსტიკური ვიბრაციების მიმართ.

ბგერის ვიბრაციების სიხშირეების შეფარდება გამოიხატება მუსიკალური ინტერვალებით, როგორიცაა ოქტავა, მეხუთე, მესამე და ა.შ. ერთი ოქტავის ინტერვალი ბგერების სიხშირეებს შორის ნიშნავს, რომ ეს სიხშირეები განსხვავდება 2-ჯერ, სუფთა მეხუთე საშუალების ინტერვალი. სიხშირეების თანაფარდობა 3 ⁄ 2 . გარდა ამისა, ათწლეული გამოიყენება სიხშირის ინტერვალების აღსაწერად - ინტერვალი სიხშირეებს შორის, რომლებიც განსხვავდება 10-ჯერ. ამრიგად, ადამიანის ხმის მგრძნობელობის დიაპაზონი 3 ათწლეულია (20 ჰც - 20 000 ჰც). ძალიან ახლოს აუდიო სიხშირეების თანაფარდობის გასაზომად გამოიყენება ისეთი ერთეულები, როგორიცაა ცენტი (სიხშირის თანაფარდობა უდრის 2 1/1200) და მილიოქტავა (სიხშირის თანაფარდობა 2 1/1000).

ენციკლოპედიური YouTube

    1 / 5

    ✪ რა განსხვავებაა ძაბვასა და დენს შორის

    ✪ ლეგენდა 20 ჰც და 20 კჰც. რატომ ასეთი დიაპაზონი?

    ✪ 432Hz დნმ-ის შეკეთება, ჩაკრისა და აურის გაწმენდა. იზოქრონიული რითმები.

    ✪ ენერგია და ვიბრაციის სიხშირე - ახალი მოედანი გონებისთვის.

    ✪ როგორ გავზარდოთ თქვენი სხეულის ვიბრაციების სიხშირე 10 წუთში ვიბრაციებით განკურნება თეტა სამკურნალო, თაფლი

    სუბტიტრები

მყისიერი სიხშირე და სპექტრული კომპონენტების სიხშირეები

პერიოდულ სიგნალს ახასიათებს მყისიერი სიხშირე, რომელიც არის (ფაქტორამდე) ფაზის ცვლილების სიჩქარე, მაგრამ იგივე სიგნალი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ჰარმონიული სპექტრული კომპონენტების ჯამი, რომლებსაც აქვთ საკუთარი (მუდმივი) სიხშირეები. მყისიერი სიხშირის თვისებები და სპექტრული კომპონენტის სიხშირე განსხვავებულია.

ციკლური სიხშირე

კუთხური სიხშირის ერთეულად წამში გრადუსების გამოყენების შემთხვევაში, ჩვეულებრივ სიხშირესთან ურთიერთობა იქნება შემდეგი: ω \u003d 360 ° ν.

რიცხობრივად, ციკლური სიხშირე უდრის ციკლების რაოდენობას (რხევები, ბრუნები) 2π წამში. შესავალი ციკლური სიხშირე(მის ძირითად განზომილებაში - რადიანები წამში) საშუალებას გაძლევთ გაამარტივოთ მრავალი ფორმულა თეორიულ ფიზიკასა და ელექტრონიკაში. ასე რომ, რხევადი LC წრის რეზონანსული ციკლური სიხშირე უდრის ω L C = 1 / L C , (\displaystyle \omega _(LC)=1/(\sqrt (LC)),)ხოლო ნორმალური რეზონანსული სიხშირე ν L C = 1 / (2 π L C) . (\displaystyle \nu _(LC)=1/(2\pi (\sqrt (LC))).)ამავდროულად, რიგი სხვა ფორმულები უფრო რთული ხდება. გადამწყვეტი მოსაზრება ციკლური სიხშირის სასარგებლოდ იყო ის, რომ ფაქტორები 2π და 1/(2π), რომლებიც ჩნდება მრავალ ფორმულაში, რადიანების გამოყენებისას კუთხეებისა და ფაზების გასაზომად, ქრება ციკლური სიხშირის შემოღებისას.

მექანიკაში ბრუნვის მოძრაობის განხილვისას ციკლური სიხშირის ანალოგი არის კუთხური სიჩქარე.

მოვლენის დისკრეტული სიხშირე

დისკრეტული მოვლენების სიხშირე (პულსის სიხშირე) არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც უდრის დროის ერთეულზე მომხდარი დისკრეტული მოვლენების რაოდენობას. დისკრეტული მოვლენების სიხშირის ერთეული არის წამი მინუს ერთ გრადუსამდე (რუსული აღნიშვნა: s −1; საერთაშორისო: s−1). სიხშირე 1 s −1 უდრის დისკრეტული მოვლენების სიხშირეს, რომლებშიც ერთი მოვლენა ხდება 1 წამში.

ბრუნვის სიხშირე

ბრუნვის სიჩქარე არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ტოლია დროის ერთეულზე სრული ბრუნების რაოდენობას. ბრუნვის სიჩქარის ერთეული არის წამი მინუს პირველი სიმძლავრის მიმართ ( s −1, s−1), რევოლუცია წამში. ხშირად გამოყენებული ერთეულებია რევოლუციები წუთში, რევოლუციები საათში და ა.შ.

სიხშირესთან დაკავშირებული სხვა რაოდენობები

ერთეულები

SI სისტემაში საზომი ერთეულია ჰერცი. განყოფილება თავდაპირველად დაინერგა 1930 წელს საერთაშორისო ელექტროტექნიკური კომისიის მიერ, ხოლო 1960 წელს მიღებული იქნა ზოგადი გამოყენებისთვის წონისა და ზომების მე-11 გენერალური კონფერენციის მიერ, როგორც SI ერთეული. მანამდე სიხშირის ერთეული იყო ციკლი წამში(1 ციკლი წამში \u003d 1 Hz) და წარმოებულები (კილოციკლი წამში, მეგაციკლი წამში, კილომეგაციკლი წამში, ტოლია კილოჰერცი, მეგაჰერცი და გიგაჰერცი, შესაბამისად).

მეტროლოგიური ასპექტები

სიხშირის მრიცხველები გამოიყენება სიხშირის გასაზომად. განსხვავებული ტიპები, მათ შორის: იმპულსების სიხშირის გასაზომად - ელექტრონული დათვლა და კონდენსატორი, სპექტრული კომპონენტების სიხშირეების დასადგენად - რეზონანსული და ჰეტეროდინის სიხშირის მრიცხველები, ასევე სპექტრის ანალიზატორები. სიხშირის მოცემული სიზუსტით რეპროდუცირებისთვის გამოიყენება სხვადასხვა ზომები - სიხშირის სტანდარტები (მაღალი სიზუსტე), სიხშირის სინთეზატორები, სიგნალის გენერატორები და ა.შ. სიხშირეები შედარებულია სიხშირის შესადარებელთან ან ოსცილოსკოპის გამოყენებით Lissajous ფიგურების გამოყენებით.

სტანდარტები

სიხშირის ეროვნული სტანდარტები გამოიყენება სიხშირის საზომი ხელსაწყოების დასაკალიბრებლად. რუსეთში, სიხშირის ეროვნული სტანდარტები მოიცავს:

  • სახელმწიფო  პირველადი სტანდარტი დროის,  სიხშირე  და ეროვნული მასშტაბი GET 1-98 მდებარეობს VNIIFTRI-ზე.
  • დროისა და სიხშირის ერთეულის მეორადი სტანდარტი VET 1-10-82- მდებარეობს SNIIM-ში (ნოვოსიბირსკი).

გამოთვლა

განმეორებადი მოვლენის სიხშირის გამოთვლა ხორციელდება მოცემული პერიოდის განმავლობაში ამ მოვლენის შემთხვევების რაოდენობის გათვალისწინებით. მიღებული თანხა იყოფა შესაბამისი პერიოდის ხანგრძლივობაზე. მაგალითად, თუ 71 ერთგვაროვანი მოვლენა მოხდა 15 წამში, მაშინ სიხშირე იქნება

ν = 71 15 წმ ≈ 4,7 ჰც (\displaystyle \nu =(\frac (71)(15\,(\mbox(s))))\დაახლოებით 4,7\,(\mbox(Hz)))

თუ მიღებული ნიმუშების რაოდენობა მცირეა, მაშინ უფრო ზუსტი ტექნიკაა დროის ინტერვალის გაზომვა განსახილველი მოვლენის მოცემული რაოდენობის შემთხვევისთვის და არა მოვლენების რაოდენობის პოვნა მოცემულ დროის ინტერვალში. ამ უკანასკნელის მეთოდის გამოყენება აჩენს შემთხვევით შეცდომას ნულსა და პირველ რიცხვს შორის, საშუალოდ თვლის ნახევარს; ამან შეიძლება გამოიწვიოს საშუალო შეცდომის გამოჩენა გამოთვლილ სიხშირეში Δν = 1/(2 თმ), ან ფარდობითი შეცდომა Δ ν /ν = 1/(2თმ ) , სადთმ არის დროის ინტერვალი და ν არის გაზომილი სიხშირე. სიხშირის მატებასთან ერთად შეცდომა მცირდება, ასე რომ ეს პრობლემაარის ყველაზე მნიშვნელოვანი ამისთვის დაბალი სიხშირეები, სადაც ნიმუშების რაოდენობარამდენიმე.

გაზომვის მეთოდები

სტრობოსკოპიური მეთოდი

სპეციალური მოწყობილობის - სტრობოსკოპის გამოყენება - ისტორიულად ადრეული მეთოდია სხვადასხვა ობიექტების ბრუნვის სიჩქარის ან ვიბრაციის გაზომვისთვის. გაზომვის დროს გამოიყენება სტრობოსკოპული სინათლის წყარო (ჩვეულებრივ ნათელი ნათურა, პერიოდულად იძლევა მოკლე განათების ციმციმებს), რომელთა სიხშირე რეგულირდება წინასწარ დაკალიბრებული დროის მიკროსქემის გამოყენებით. სინათლის წყარო მიმართულია მბრუნავ ობიექტზე, შემდეგ კი ფლეშის სიჩქარე თანდათან იცვლება. როდესაც ციმციმის სიხშირე უტოლდება ობიექტის ბრუნვის ან ვიბრაციის სიხშირეს, ამ უკანასკნელს აქვს დრო, დაასრულოს სრული რხევითი ციკლი და დაუბრუნდეს თავდაპირველ მდგომარეობას ორ ციმციმებს შორის ინტერვალში, ისე, რომ სტრობული ნათურის განათებისას, ეს ობიექტი გამოჩნდება სტაციონარული. ზე ამ მეთოდითთუმცა, არის ნაკლი: თუ ობიექტის ბრუნვის სიხშირე ( x) არ არის ტოლი სტრობის სიხშირის ( ), მაგრამ მისი პროპორციულია მთელი რიცხვის კოეფიციენტით (2 x , 3xდა ა.შ.), მაშინ ობიექტი კვლავ სტაციონალურად გამოიყურება, როდესაც განათდება.

სტრობოსკოპიული მეთოდი ასევე გამოიყენება სიჩქარის (რხევების) დასაზუსტებლად. ამ შემთხვევაში ციმციმების სიხშირე ფიქსირდება და ობიექტის პერიოდული მოძრაობის სიხშირე იცვლება მანამ, სანამ ის სტაციონარული არ გამოჩნდება.

დარტყმის მეთოდი

ყველა ეს ტალღა, რადიოტალღების ყველაზე დაბალი სიხშირეებიდან გამა სხივების მაღალ სიხშირეებამდე, ფუნდამენტურად ერთნაირია და მათ ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას უწოდებენ. ყველა მათგანი ვაკუუმში ვრცელდება სინათლის სიჩქარით.

ელექტრომაგნიტური ტალღების კიდევ ერთი მახასიათებელია ტალღის სიგრძის ტალღა. ტალღის სიგრძე სიხშირის უკუპროპორციულია, ამიტომ უფრო მაღალი სიხშირის მქონე ელექტრომაგნიტურ ტალღას აქვს უფრო მოკლე ტალღის სიგრძე და პირიქით. ვაკუუმში, ტალღის სიგრძე

λ = c / ν, (\displaystyle \lambda =c/\nu,)

სადაც თანარის სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში. გარემოში, რომელშიც ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელების ფაზის სიჩქარეა განსხვავდება სინათლის სიჩქარისაგან ვაკუუმში ( ′ = გ/ნ, სად - გარდატეხის ინდექსი), კავშირი ტალღის სიგრძესა და სიხშირეს შორის იქნება შემდეგი:

λ = c n ν . (\displaystyle \lambda =(\frac (c)(n\nu)).)

ტალღის კიდევ ერთი ხშირად გამოყენებული მახასიათებელია ტალღის რიცხვი (სივრცითი სიხშირე), რომელიც უდრის ტალღების რაოდენობას, რომლებიც შეესაბამება სიგრძის ერთეულზე: = 1/λ. ზოგჯერ ეს მნიშვნელობა გამოიყენება 2π კოეფიციენტით, ჩვეულებრივი და წრიული სიხშირის ანალოგიით s = 2π/λ. გარემოში ელექტრომაგნიტური ტალღის შემთხვევაში

k = 1 / λ = n ν c. (\displaystyle k=1/\lambda =(\frac (n\nu)(c)).) k s = 2 π / λ = 2 π n ν c = n ω c. (\displaystyle k_(s)=2\pi /\lambda =(\frac (2\pi n\nu )(c))=(\frac (n\omega )(c)).)

ხმა

ბგერის თვისებები (საშუალების მექანიკური ელასტიური ვიბრაციები) დამოკიდებულია სიხშირეზე. ადამიანს შეუძლია მოისმინოს ვიბრაციები სიხშირით 20 ჰც ჯდება 50 ჰც ნოტების დიაპაზონში. ჩრდილოეთ ამერიკაში (აშშ, კანადა, მექსიკა), ცენტრალურ და სამხრეთ ამერიკის ჩრდილოეთ ნაწილის ზოგიერთ ქვეყანაში (ბრაზილია, ვენესუელა, კოლუმბია, პერუ), ასევე აზიის ზოგიერთ ქვეყანაში (იაპონიის სამხრეთ-დასავლეთ ნაწილში, სამხრეთ კორეა, საუდის არაბეთი, ფილიპინები და ტაივანი) იყენებენ 60 ჰც. იხილეთ სტანდარტები  კონექტორები, ძაბვები  და სიხშირე სადენები ქვეყანაში . თითქმის ყველა საყოფაცხოვრებო ელექტრო ტექნიკა ერთნაირად კარგად მუშაობს ქსელებში 50 და 60 ჰც სიხშირით, იმ პირობით, რომ ქსელის ძაბვა იგივეა. მე-19 საუკუნის ბოლოს - მე-20 საუკუნის პირველ ნახევარში, სტანდარტიზაციამდე, სიხშირეები 16-დან. , თუმცა ის ზრდის დანაკარგებს დიდ დისტანციებზე გადაცემის დროს - ტევადობის დანაკარგების გამო, ხაზის ინდუქციური წინააღმდეგობის მატება და დანაკარგები

პლანეტაზე ყველაფერს თავისი სიხშირე აქვს. ერთი ვერსიით, ის ჩვენი სამყაროს საფუძველიც კია. სამწუხაროდ, თეორია ძალიან რთულია მისი წარმოდგენა ერთი პუბლიკაციის ფარგლებში, ამიტომ დამოუკიდებელ მოქმედებად განვიხილავთ მხოლოდ რხევების სიხშირეს. სტატიის ფარგლებში განისაზღვროს ეს ფიზიკური პროცესი, მისი საზომი ერთეულები და მეტროლოგიური კომპონენტი. და ბოლოს, განიხილება ჩვეულებრივი ხმის მნიშვნელობის მაგალითი ჩვეულებრივ ცხოვრებაში. ჩვენ ვსწავლობთ რა არის და რა არის მისი ბუნება.

რა არის რხევის სიხშირე?

ამაში იგულისხმება ფიზიკური სიდიდე, რომელიც გამოიყენება პერიოდული პროცესის დასახასიათებლად, რომელიც უდრის დროის ერთ ერთეულში გარკვეული მოვლენების გამეორების ან გამეორების რაოდენობას. ეს მაჩვენებელი გამოითვლება როგორც ამ ინციდენტების რაოდენობის თანაფარდობა იმ პერიოდთან, რომლის განმავლობაშიც ისინი განხორციელდა. სამყაროს თითოეულ ელემენტს აქვს საკუთარი რხევის სიხშირე. სხეული, ატომი, საგზაო ხიდი, მატარებელი, თვითმფრინავი - ისინი ყველა ახორციელებენ გარკვეულ მოძრაობას, რასაც ე.წ. დაე, ეს პროცესები თვალით არ ჩანს, ისინი არიან. საზომი ერთეულები, რომლებშიც განიხილება რხევის სიხშირე, არის ჰერცი. მათ სახელი მიიღეს გერმანელი წარმოშობის ფიზიკოსის ჰაინრიხ ჰერცის პატივსაცემად.

მყისიერი სიხშირე

პერიოდული სიგნალი შეიძლება ხასიათდებოდეს მყისიერი სიხშირით, რომელიც, ფაქტორამდე, არის ფაზის ცვლილების სიჩქარე. ის შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ჰარმონიული სპექტრული კომპონენტების ჯამი, რომლებსაც აქვთ საკუთარი მუდმივი რხევები.

ციკლური რხევის სიხშირე

მოსახერხებელია მისი გამოყენება თეორიულ ფიზიკაში, განსაკუთრებით ელექტრომაგნიტიზმის განყოფილებაში. ციკლური სიხშირე (ასევე უწოდებენ რადიალურ, წრიულ, კუთხოვან) არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც გამოიყენება რხევითი ან ბრუნვითი მოძრაობის წარმოშობის ინტენსივობის აღსანიშნავად. პირველი გამოიხატება რევოლუციებში ან რხევებში წამში. ბრუნვითი მოძრაობის დროს სიხშირე უდრის კუთხური სიჩქარის ვექტორის მოდულს.

ეს მაჩვენებელი გამოიხატება რადიანებში წამში. ციკლური სიხშირის განზომილება არის დროის ორმხრივი. რიცხობრივი თვალსაზრისით, ის უდრის რხევების ან რევოლუციების რაოდენობას, რომელიც მოხდა 2π წამში. მისი გამოყენება შესაძლებელს ხდის მნიშვნელოვნად გამარტივდეს ფორმულების სხვადასხვა დიაპაზონი ელექტრონიკასა და თეორიულ ფიზიკაში. გამოყენების ყველაზე პოპულარული შემთხვევაა რხევადი LC მიკროსქემის რეზონანსული ციკლური სიხშირის გაანგარიშება. სხვა ფორმულები შეიძლება ბევრად უფრო გართულდეს.

მოვლენის დისკრეტული სიხშირე

ეს მნიშვნელობა ნიშნავს მნიშვნელობას, რომელიც უდრის დისკრეტული მოვლენების რაოდენობას, რომლებიც ხდება დროის ერთ ერთეულში. თეორიულად, ინდიკატორი ჩვეულებრივ გამოიყენება - წამი მინუს პირველ ხარისხამდე. პრაქტიკაში, ჰერცი ჩვეულებრივ გამოიყენება იმპულსების სიხშირის გამოსახატავად.

ბრუნვის სიხშირე

ეს გაგებულია, როგორც ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც უდრის სრული ბრუნვების რაოდენობას, რომელიც ხდება დროის ერთ ერთეულში. ინდიკატორი ასევე გამოიყენება აქ - წამი მინუს პირველ ხარისხამდე. შესრულებული სამუშაოს აღსანიშნავად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფრაზები, როგორიცაა რევოლუცია წუთში, საათში, დღე, თვე, წელი და სხვა.

ერთეულები

რაში იზომება რხევების სიხშირე? თუ გავითვალისწინებთ SI სისტემას, მაშინ აქ საზომი ერთეულია ჰერცი. იგი თავდაპირველად დაინერგა საერთაშორისო ელექტროტექნიკური კომისიის მიერ ჯერ კიდევ 1930 წელს. და 1960 წელს მე-11 გენერალურმა კონფერენციამ წონისა და ზომების შესახებ გააერთიანა ამ ინდიკატორის, როგორც SI-ს ერთეულის გამოყენება. რა იყო წამოყენებული, როგორც "იდეალი"? ეს იყო სიხშირე, როდესაც ერთი ციკლი სრულდება ერთ წამში.

მაგრამ რაც შეეხება წარმოებას? მათთვის დაფიქსირდა თვითნებური მნიშვნელობები: კილოციკლი, მეგაციკლი წამში და ა.შ. ამიტომ, აიღეთ მოწყობილობა, რომელიც მუშაობს გჰც-ში ინდიკატორთან (კომპიუტერის პროცესორის მსგავსად), შეგიძლიათ დაახლოებით წარმოიდგინოთ რამდენ მოქმედებას ასრულებს იგი. როგორც ჩანს, როგორ ნელა გადის დრო ადამიანისთვის. მაგრამ ტექნოლოგია იმავე პერიოდში ახერხებს წამში მილიონობით და თუნდაც მილიარდობით ოპერაციის შესრულებას. ერთ საათში კომპიუტერი უკვე იმდენ რამეს აკეთებს, რომ ადამიანების უმეტესობა ვერც კი წარმოიდგენს მათ რიცხვით.

მეტროლოგიური ასპექტები

რხევის სიხშირე იპოვა თავისი გამოყენება მეტროლოგიაშიც კი. სხვადასხვა მოწყობილობებიაქვს ბევრი ფუნქცია:

  1. გაზომეთ პულსის სიხშირე. ისინი წარმოდგენილია ელექტრონული დათვლით და კონდენსატორების ტიპებით.
  2. განსაზღვრეთ სპექტრული კომპონენტების სიხშირე. არსებობს ჰეტეროდინული და რეზონანსული ტიპები.
  3. ჩაატარეთ სპექტრის ანალიზი.
  4. გაიმეორეთ საჭირო სიხშირე მოცემული სიზუსტით. ამ შემთხვევაში შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა ზომები: სტანდარტები, სინთეზატორები, სიგნალის გენერატორები და სხვა აღჭურვილობა ამ სფეროში.
  5. მიღებული რხევების ინდიკატორები შედარებულია, ამ მიზნით გამოიყენება შედარებითი ან ოსცილოსკოპი.

სამუშაო მაგალითი: ხმა

ყოველივე ზემოთ დაწერილი შეიძლება საკმაოდ რთული გასაგები იყოს, რადგან ჩვენ ვიყენებდით ფიზიკის მშრალ ენას. ზემოაღნიშნული ინფორმაციის გასაგებად, შეგიძლიათ მაგალითის მოყვანა. მასში ყველაფერი დეტალურად იქნება აღწერილი თანამედროვე ცხოვრებიდან შემთხვევის ანალიზის საფუძველზე. ამისათვის განვიხილოთ ვიბრაციების ყველაზე ცნობილი მაგალითი - ხმა. მისი თვისებები, ისევე როგორც გარემოში მექანიკური ელასტიური რხევების განხორციელების თავისებურებები, პირდაპირ არის დამოკიდებული სიხშირეზე.

ადამიანის სმენის ორგანოებს შეუძლიათ აითვისონ ვიბრაციები, რომლებიც 20 ჰც-დან 20 კჰც-მდეა. უფრო მეტიც, ასაკთან ერთად ზედა ზღვარი თანდათან იკლებს. თუ ბგერის რხევების სიხშირე დაეცემა 20 ჰც-ზე დაბლა (რაც შეესაბამება mi სუბკონტრა-ოქტავას), მაშინ შეიქმნება ინფრაბგერა. ამ ტიპს, რომელიც უმეტეს შემთხვევაში ჩვენთვის არ ისმის, ადამიანებს მაინც შეუძლიათ ტაქტიკურად იგრძნონ თავი. 20 კილოჰერცის ლიმიტის გადაჭარბებისას წარმოიქმნება რხევები, რომლებსაც ულტრაბგერას უწოდებენ. თუ სიხშირე 1 გჰც-ს აჭარბებს, მაშინ ამ შემთხვევაში ჰიპერბგერასთან გვექნება საქმე. თუ ასეთ მუსიკალურ ინსტრუმენტს ფორტეპიანოდ განვიხილავთ, მაშინ მას შეუძლია შექმნას ვიბრაციები 27,5 ჰც-დან 4186 ჰც-მდე დიაპაზონში. ამასთან, გასათვალისწინებელია, რომ მუსიკალური ჟღერადობა არ შედგება მხოლოდ ფუნდამენტური სიხშირისგან - მას ემატება ოვერტონები და ჰარმონიები. ეს ყველაფერი ერთად განსაზღვრავს ტემბრს.

დასკვნა

როგორც თქვენ გქონდათ შესაძლებლობა ისწავლოთ, რხევის სიხშირე არის უაღრესად მნიშვნელოვანი კომპონენტი, რომელიც საშუალებას აძლევს ჩვენს სამყაროს ფუნქციონირდეს. მისი წყალობით, ჩვენ გვესმის, რომ მისი დახმარებით ხდება კომპიუტერების მუშაობა და მრავალი სხვა სასარგებლო რამ. მაგრამ თუ რხევის სიხშირე აჭარბებს ოპტიმალურ ზღვარს, მაშინ შეიძლება დაიწყოს გარკვეული განადგურება. ასე რომ, თუ თქვენ გავლენას მოახდენთ პროცესორზე ისე, რომ მისმა კრისტალმა იმუშაოს ორჯერ მეტი შესრულებით, მაშინ ის სწრაფად ჩავარდება.

იგივე შეიძლება ითქვას ადამიანის სიცოცხლეზეც, როცა მაღალი სიხშირით, ყურის ბარტყი უსკდება. სხვა ნეგატიური ცვლილებებიც მოხდება სხეულთან, რაც გამოიწვევს გარკვეულ პრობლემებს, სიკვდილამდე და მათ შორის. უფრო მეტიც, ფიზიკური ბუნების თავისებურებიდან გამომდინარე, ეს პროცესი საკმაოდ დიდ ხანს გაგრძელდება. სხვათა შორის, ამ ფაქტორის გათვალისწინებით, სამხედროები განიხილავენ ახალ შესაძლებლობებს მომავლის იარაღის შესაქმნელად.

პერიოდული სიგნალის სიხშირისა და პერიოდის კონცეფცია. ერთეულები. (10+)

სიგნალის სიხშირე და პერიოდი. Შინაარსი. ერთეულები

მასალა არის სტატიის განმარტება და დამატება:
ფიზიკური სიდიდეების საზომი ერთეულები რადიოელექტრონიკაში
რადიოტექნიკაში გამოყენებული ფიზიკური სიდიდეების საზომი ერთეულები და თანაფარდობები.

პერიოდული პროცესები ბუნებაში ხშირად გვხვდება. ეს ნიშნავს, რომ პროცესის დამახასიათებელი ზოგიერთი პარამეტრი იცვლება პერიოდული კანონის მიხედვით, ანუ თანასწორობა მართალია:

სიხშირისა და პერიოდის განსაზღვრა

F(t) = F(t + T) (ურთიერთობა 1), სადაც t არის დრო, F(t) არის პარამეტრის მნიშვნელობა t დროს და T არის რაღაც მუდმივი.

ნათელია, რომ თუ წინა თანასწორობა მართალია, მაშინ ესეც მართალია:

F(t) = F(t + 2T) ასე რომ, თუ T არის მუდმივის მინიმალური მნიშვნელობა, რომლისთვისაც მოქმედებს 1 მიმართება, მაშინ ჩვენ ვუწოდებთ T პერიოდი

რადიოელექტრონიკაში ჩვენ ვსწავლობთ დენის და ძაბვის სიძლიერეს, ასე რომ პერიოდული სიგნალები ჩაითვლება ძაბვის ან დენის სიგნალებად, რომლებშიც თანაფარდობა 1 მართალია.

სამწუხაროდ, სტატიებში პერიოდულად ხდება შეცდომები, სწორდება, ავსებს სტატიებს, მუშავდება, მზადდება ახლები. გამოიწერეთ სიახლეები, რომ იყოთ ინფორმირებული.

თუ რამე გაუგებარია, აუცილებლად იკითხეთ!
Დასვი კითხვა. სტატიის განხილვა.

მეტი სტატია


როგორ ავირჩიოთ კონტროლერის სიხშირე და სამუშაო ციკლი Push-pull კონვერტორისთვის...

რეგულირების დიაპაზონის გაფართოება. დაზუსტების გზები...
რეგულირების დიაპაზონის გაჭიმვის ტექნიკა, დახვეწილი რეგულირების უზრუნველყოფა...

საველე ეფექტის ტრანზისტორი, CMOS ჩიპი, ოპერატიული გამაძლიერებელი. მონტაჟი,...
როგორ მოვაყაროთ საველე ეფექტის ტრანზისტორი ან CMOS ჩიპი...

ავტომატური კონტროლი, სითბოს გადამზიდველის ტემპერატურის შენარჩუნება...
მოწინავე გათბობის ქვაბის თერმოსტატი, რომელიც დაზოგავს ენერგიას....

სენსორი, წვის მაჩვენებელი, ალი, ცეცხლი, ჩირაღდანი. აანთეთ, აანთეთ, ნაპერწკალი...
ცეცხლის არსებობის ინდიკატორი ერთ ელექტროდზე შერწყმული დაუკრავენ...

უკუ პულსის ძაბვის გადამყვანი. ჩართვის გასაღები - ბ...
როგორ დავაპროექტოთ ფრენის გადართვის კვების წყარო. როგორ ავირჩიოთ ძალა...

ჩიპი 1156EU3, K1156EU3, KR1156EU3, UC1823, UC2823, UC3823. ანალოგი...
ჩიპის აღწერა 1156EU3 (UC1823, UC2823, UC3823) ...


პერიოდული პროცესის მახასიათებელი, რომელიც უდრის დროის ერთეულზე დასრულებული პროცესის სრული ციკლების რაოდენობას. ფორმულებში სტანდარტული აღნიშვნა არის , ან . სიხშირის ერთეული ერთეულების საერთაშორისო სისტემაში (SI) ზოგადად არის ჰერცი ( ჰც, ჰც). სიხშირის ორმხრივს პერიოდს უწოდებენ. სიხშირე, ისევე როგორც დრო, არის ერთ-ერთი ყველაზე ზუსტად გაზომილი ფიზიკური სიდიდე: ფარდობითი სიზუსტე 10-17-მდე.

ბუნებაში ცნობილია პერიოდული პროცესები სიხშირით ~10 −16 ჰც-დან (მზის ბრუნვის სიხშირე გალაქტიკის ცენტრის გარშემო) ~1035 ჰც-მდე (ველის რხევების სიხშირე, რომელიც დამახასიათებელია ყველაზე მაღალი ენერგიის კოსმოსური სხივებისთვის). .

ციკლური სიხშირე

მოვლენის დისკრეტული სიხშირე

დისკრეტული მოვლენების სიხშირე (პულსის სიხშირე) არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც უდრის დროის ერთეულზე მომხდარი დისკრეტული მოვლენების რაოდენობას. დისკრეტული მოვლენების სიხშირის ერთეული არის წამი მინუს პირველ ხარისხზე ( s −1, s−1), მაგრამ პრაქტიკაში, ჰერცი ჩვეულებრივ გამოიყენება პულსის სიხშირის გამოსახატავად.

ბრუნვის სიხშირე

ბრუნვის სიჩქარე არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ტოლია დროის ერთეულზე სრული ბრუნების რაოდენობას. ბრუნვის სიჩქარის ერთეული არის წამი მინუს პირველი სიმძლავრის მიმართ ( s −1, s−1), რევოლუცია წამში. ხშირად გამოყენებული ერთეულებია რევოლუციები წუთში, რევოლუციები საათში და ა.შ.

სიხშირესთან დაკავშირებული სხვა რაოდენობები

მეტროლოგიური ასპექტები

გაზომვები

  • სიხშირის გასაზომად გამოიყენება სხვადასხვა ტიპის სიხშირის მრიცხველები, მათ შორის: იმპულსების სიხშირის გასაზომად - ელექტრონული დათვლა და კონდენსატორი, სპექტრული კომპონენტების სიხშირეების დასადგენად - რეზონანსული და ჰეტეროდინის სიხშირის მრიცხველები, ასევე სპექტრის ანალიზატორები.
  • სიხშირის მოცემული სიზუსტით რეპროდუცირებისთვის გამოიყენება სხვადასხვა ზომები - სიხშირის სტანდარტები (მაღალი სიზუსტე), სიხშირის სინთეზატორები, სიგნალის გენერატორები და ა.შ.
  • შეადარეთ სიხშირეები სიხშირის შედარებით ან ოსცილოსკოპით Lissajous ფიგურების გამოყენებით.

სტანდარტები

  • დროის ერთეულების, სიხშირის და ეროვნული დროის მასშტაბის სახელმწიფო პირველადი სტანდარტი GET 1-98 - მდებარეობს VNIIFTRI-ში
  • დროისა და სიხშირის ერთეულის მეორადი სტანდარტი VET 1-10-82- მდებარეობს SNIIM-ში (ნოვოსიბირსკი)

იხილეთ ასევე

შენიშვნები

ლიტერატურა

  • Fink L. M. სიგნალები, ჩარევა, შეცდომები ... - M .: რადიო და კომუნიკაცია, 1984 წ.
  • ფიზიკური სიდიდეების ერთეულები. ბურდუნი გ.დ., ბაზაკუცა ვ.ა. - ხარკოვი: ვიშჩას სკოლა,
  • ფიზიკის სახელმძღვანელო. იავორსკი ბ.მ., დეტლაფ ა.ა. - მ.: ნაუკა,

ბმულები


ფონდი ვიკიმედია. 2010 წ.

სინონიმები:
  • ავტორიზაცია
  • ქიმიური ფიზიკა

ნახეთ, რა არის "სიხშირე" სხვა ლექსიკონებში:

    სიხშირე- (1) პერიოდული ფენომენის გამეორებების რაოდენობა დროის ერთეულზე; (2) H. გვერდითი სიხშირე, მაღალი სიხშირის გენერატორის უფრო დიდი ან ნაკლები გადამზიდავი სიხშირე, რომელიც ჩნდება, როდესაც (იხ.); (3) ბრუნვის N. არის მნიშვნელობა, რომელიც უდრის ბრუნთა რაოდენობის თანაფარდობას ... ... დიდი პოლიტექნიკური ენციკლოპედია

    სიხშირე- იონური პლაზმის სიხშირე - ელექტროსტატიკური რხევების სიხშირე, რომელიც შეიძლება შეინიშნოს პლაზმაში, რომლის ელექტრონის ტემპერატურა გაცილებით მაღალია, ვიდრე იონების ტემპერატურა; ეს სიხშირე დამოკიდებულია პლაზმის იონების კონცენტრაციაზე, მუხტზე და მასაზე. ბირთვული ენერგიის პირობები

    სიხშირე- FREQUENCY, სიხშირეები, pl. (სპეციალური) სიხშირეები, სიხშირეები, ქალები. (წიგნი). 1. მხოლოდ ერთეული ყურადღების გაფანტვა არსებითი სახელი გახშირდეს. შემთხვევის სიხშირე. რიტმის სიხშირე. გაზრდილი გულისცემა. მიმდინარე სიხშირე. 2. მნიშვნელობა, რომელიც გამოხატავს რაიმე სახის ხშირი მოძრაობის ამა თუ იმ ხარისხს ... ლექსიკონიუშაკოვი

    სიხშირე- ს; სიხშირეები; და. 1. ხშირი (1 ციფრი). თვალყური ადევნეთ სვლების განმეორების სიხშირეს. კარტოფილის დარგვის საჭირო საათები. ყურადღება მიაქციეთ პულსის სიხშირეს. 2. იგივე მოძრაობების გამეორებების რაოდენობა, რყევები რა ლ. დროის ერთეული. H. ბორბლის ბრუნვა. ჩ... ენციკლოპედიური ლექსიკონი

    სიხშირე- (სიხშირე) პერიოდების რაოდენობა წამში. სიხშირე არის რხევის პერიოდის ორმხრივი; მაგალითად. თუ ალტერნატიული დენის სიხშირე f \u003d 50 რხევა წამში. (50 N), შემდეგ პერიოდი T = 1/50 წმ. სიხშირე იზომება ჰერცში. რადიაციის დახასიათებისას ... ... საზღვაო ლექსიკონი

    სიხშირე- ჰარმონიკა, რუსული სინონიმების რხევის ლექსიკონი. არსებითი სახელის სიხშირე სიმკვრივის სიმჭიდროვე (მცენარეობის შესახებ)) რუსული სინონიმების ლექსიკონი. კონტექსტი 5.0 ინფორმატიკა. 2012... სინონიმური ლექსიკონი

    სიხშირე- შემთხვევითი მოვლენის დადგომა არის ცდების მოცემულ თანმიმდევრობაში ამ მოვლენის შემთხვევების m რიცხვის m/n თანაფარდობა (მისი დადგომა) ცდების საერთო რაოდენობასთან. ტერმინი სიხშირე ასევე გამოიყენება შემთხვევის მნიშვნელობით. ძველ წიგნში... სოციოლოგიური სტატისტიკის ლექსიკონი