Частота: відмінності між версіями
| [перевірена версія] | [перевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
Shkod (обговорення | внесок) →Вимірювання: доповнення |
Shkod (обговорення | внесок) доповнення |
||
Рядок 28:
== Частота періодичних процесів ==
Частота є однією з основних характеристик періодичних процесів. Це величина, що показує скільки [[період]]ів процесу відбувається за одиницю [[час]]у.
Розрізняють ''лінійну частоту'' й ''[[кутова частота|циклічну частоту]]''.
Рядок 64:
== Характерні частоти та частотні діапазони ==
=== Промислова частота змінного струму ===
[[Файл:Weltkarte der Netzspannungen und Netzfrequenzen.svg|right|thumb|350px|Напруга і частота в електромережах країн світу:
{{legend|#00E000|220-240 В/60 Гц}}
{{legend|#0040E0|220-240 В/50 Гц}}
{{legend|#E00000|100-127 В/60 Гц}}
{{legend|#E08000|100-127 В/50 Гц}}]]
У [[Європа|Європі]] (у тому числі і в Україні), більшій частині [[Азія|Азії]], [[Океанія|Океанії]] (крім [[Мікронезія|Мікронезії]]), [[Африка|Африці]] та у частині [[Південна Америка|Південної Америки]] промислова частота змінного струму в електромережах становить 50 Гц. У [[Північна Америка|Північній Америці]] ([[США]], [[Канада]], [[Мексика]]), [[Центральна Америка|Центральній]] та в деяких країнах північної частини Південної Америки ([[Бразилія]], [[Венесуела]], [[Колумбія]], [[Перу]]), та у деяких країнах Азії (у південно-західній частині [[Японія|Японії]], в [[Південна Корея|Південній Кореї]], [[Саудівська Аравія|Саудівській Аравії]], на [[Філіппіни|Філіппінах]] і на [[Тайвань|Тайвані]]) використовується 60. Майже усі побутові прилади без проблем можуть працювати від електромереж з частотою 50 та 60 Гц за умови відповідності напрузі.
В бортових мережах літаків, підводних човнів тощо використовується частота 400 Гц. Вища частота дозволяє зменшити масу і розміри [[трансформатор]]ів, хоча при цьому зростають втрати при передаванні електроенергії на великі відстані.
=== Частотний спектр електромагнітного випромінювання ===
[[Файл:EM spectrum.svg|thumb|350px|right|Повний спектр електромагнітного випромінювання з виділеною частиною спектру видимого світла]]
Видиме світло є електромагнітним випромінюванням, що складається з осцилюючих електричних і магнітних полів, котрі поширюються у просторі. Частота хвилі визначає її колір: 4×10<sup>14</sup> Гц — червоний колір, 8×10<sup>14</sup> Гц — фіолетовий колір; між ними у діапазоні (4…8)×10<sup>14</sup> Гц розташовані усі інші кольори райдуги. Електромагнітні хвилі, що мають частоту меншу від 4×10<sup>14</sup> Гц, є невидимими для людського ока, такі хвилі називаються [[Інфрачервоне випромінювання|інфрачервоним (ІЧ) випромінюванням]]. Нижче за спектром лежить [[мікрохвильове випромінювання]] та [[радіо]]хвилі. Світло з частотою вищою від 8×10<sup>14</sup> Гц, також є невидимим для людського ока; такі електромагнітні хвилі називаються [[Ультрафіолетове випромінювання|ультрафіолетовим (УФ) випромінюванням]]. При збільшення частоти електромагнітна хвиля переходить в область спектра, де розташоване [[рентгенівське випромінювання]], а при ще вищих частотах — в область [[гамма-промені|гамма-випромінювання]].
Усі ці хвилі, від найнижчих частот радіохвиль і до високих частот гамма-променів, принципово є однаковими, всі вони належать до електромагнітного випромінювання і всі вони поширюються у вакуумі із [[швидкість світла|швидкістю світла]].
Іншою характеристикою електромагнітних хвиль є довжина хвилі, що є обернено пропорційною величиною до частоти. У вакуумі довжина хвилі
: <math>\lambda = c/\nu,</math>
де ''с'' — швидкість світла. У середовищі, у якому [[фазова швидкість]] поширення електромагнітної хвилі ''c''′ відрізняється від швидкості світла у вакуумі (''c''′ = ''c/n'', де ''n'' — [[показник заломлення]]), зв'язок між довжиною хвилі і частотою буде наступний:
: <math>\lambda = \frac{c}{n\nu}.</math>
Ще однією характеристикою хвилі є [[хвильове число]] (просторова частота), яка є оберненою величиною до довжини хвилі у вакуумі: ''k = 1/λ''<ref>ДСТУ 2755-94 Фізична оптика. Терміни, визначення та літерні позначення основних величин.</ref>. Іноді ця величина використовується з коефіцієнтом 2''π'', за аналогією із звичайною та круговою частотою — ''k<sub>s</sub> = 2π/λ''<ref>ДСТУ 2300-93 Вібрація. Терміни та визначення.</ref>. У випадку електромагнітної хвилі у середовищі
: <math>k = 1/\lambda = \frac{n\nu}{c}.</math>
: <math>k_s = 2\pi/\lambda = \frac{2\pi n\nu}{c} = \frac{n \omega}{c}.</math>
=== Звукові частоти ===
{{main|Звук}}
Сприйняття звуку (механічних пружних коливань середовища) людиною залежать від частоти звукових коливань. Людина може зазвичай сприймати на слух коливання з частотою від 20 Гц до 20 кГц. Звук з частотою нижчою від 20 Гц, називається [[інфразвук]]ом<ref>Іноді за межу між інфразвуком і звуком слухового діапазону приймають частоту 16 Гц.</ref>. Інфразвукові коливання, хоча й не чутно на слух, можуть відчуватися дотиково. Звук з частотою понад 20 кГц називається [[ультразвук]]ом, а з частотою понад 1 ГГц — [[гіперзвук]]ом.
В музиці переважно використовуються звуки, висота (основна частота) яких лежить від субконтроктави до 5-ї октави. Так, звуки стандартної 88-клавішної клавіатури [[фортепіано]] вкладаються у діапазон від ноти ''[[Ля (нота)|ля]]'' субконтроктави (27,5 Гц) до ноти ''[[До (нота)|до]]'' 5-ї октави (4186,0 Гц). Однак музичний звук зазвичай складається не лише з чистого звуку основної частоти, але й з домішаних до нього [[обертон]]ів, або гармонік (звуків з частотами, кратними до основної частоти); відносна амплітуда гармонік визначає тембр звуку. Обертони музичних звуків лежать у всьому доступному для слуху діапазоні частот.
== Вимірювання частот ==
Рядок 118 ⟶ 146:
== Джерела ==
* {{
|автор= Терещук Б. М.
|
▲|рік=2007
|місто={{Comment|Х.|Харків}}
▲|видавництво=Торсинг
|сторінок=304
}}
* {{
|автор=
|заголовок=Довідник з фізики: для інженерів та студентів вищих навч. закладів
|назва=Курс физики. Том III. Волновые процессы, оптика, атомная и ядерная физика. ▼
|відповідальний= Б. М. Яворський, А. А. Детлаф, А. К. Лебедєв
|рік=
|видавництво=Навчальна книга-Богдан
|місто={{Comment|Т.|Тернопіль}}
|сторінок=1034
|isbn=966-692-818-3
}}
* {{книга
|автор= Детлаф А. А.
▲|
|відповідальний=А. А. Детлаф, Б. М. Яворский, М. Б. Милковская
|рік=1979
|видавництво= Высшая школа
|
|сторінок=511
}}
[[Категорія:Фізичні величини]]
| |||