Převodník Frekvence

Počítání cyklů

Frekvence odpovídá na prostou otázku: kolikrát se něco zopakuje za jednu sekundu? Jednotka SI, hertz, je přesně tak definována — jeden cyklus za sekundu. Od 50- či 60hertzového bzučení síťové elektřiny přes gigahertzové takty uvnitř procesorů až po terahertzové kmity molekulárních vazeb se každý periodický jev nakonec vyjádří v Hz nebo některém z jeho násobků.

Od cps k Hz

Až do poloviny 20. století inženýři psali „cycles per second" neboli prostě cps. Mezinárodní elektrotechnická komise připojila k jednotce jméno Heinricha Hertze v roce 1930 na počest jeho experimentálního potvrzení elektromagnetických vln a Generální konference pro míry a váhy hertz formálně přijala jako jednotku SI v roce 1960. Starší zápis se na stupnicích rádií a v manuálech osciloskopů ještě léta zdržoval.

Kde se objevuje

Různé obory se opírají o různé varianty téže myšlenky. Strojírenství a specifikace motorů dávají přednost ot/min — otáčkám za minutu —, kde 1 Hz odpovídá 60 ot/min. Vřetena pevných disků se točí rychlostí 5400, 7200 nebo 10000 ot/min; automobilové otáčkoměry dosahují červeného pole někde nad 6000; letecké turbíny běží mnohem výše. Fyzici naproti tomu často pracují s úhlovou frekvencí ω měřenou v rad/s, s běžnou frekvencí spjatou vztahem ω = 2πf.

Kde studenti ztrácejí body

Koeficient úhlové frekvence 2π je zdaleka nejčastějším kamenem úrazu. Rotace Země má frekvenci asi 1,16 × 10⁻⁵ Hz, ale úhlovou frekvenci zhruba 7,27 × 10⁻⁵ rad/s — obojí popisuje totéž otáčení, přesto se liší o 2π. Další spolehlivé pasti:

• Číst „síť 60 Hz" jako 60 ot/min. Síťový údaj se týká cyklů střídavé vlny, nikoli ničeho rotujícího.
• Dosazovat ot/min přímo do vzorce, který očekává Hz — nejprve vydělte 60.
• Zaměňovat kHz na stupnici rádia s kb/s na síťové lince; obojí používá předponu, ale jedno počítá vlny a druhé bity.