Frekvens-omvandlare

Att räkna cykler

Frekvens besvarar en enkel fråga: hur många gånger upprepas något under en sekund? SI-enheten, hertz, är definierad just så — en cykel per sekund. Från de 50 eller 60 Hz som elnätet brummar med, via gigahertzklockorna inuti processorer, till de terahertzvibrationer molekylbindningar har, uttrycks varje periodiskt fenomen till slut i Hz eller en av dess multiplar.

Från cps till Hz

Fram till mitten av 1900-talet skrev ingenjörer "cycles per second" eller helt enkelt cps. Internationella elektrotekniska kommissionen knöt Heinrich Hertz namn till enheten 1930 till ära för hans experimentella bekräftelse av elektromagnetiska vågor, och Generalkonferensen för mått och vikt antog formellt hertz som SI-enhet 1960. Den äldre notationen dröjde sig kvar på radioskalor och i oscilloskophandböcker i åratal därefter.

Var det dyker upp

Olika branscher lutar sig mot olika varianter av samma idé. Maskinteknik och motorspecifikationer föredrar varv/min — varv per minut — där 1 Hz motsvarar 60 varv/min. Hårddiskspindlar snurrar i 5400, 7200 eller 10000 varv/min; bilars varvräknare når rött någonstans norr om 6000; flygplansturbiner går långt högre. Fysiker arbetar däremot ofta med vinkelfrekvens ω mätt i rad/s, kopplad till vanlig frekvens genom ω = 2πf.

Var studenter tappar poäng

Vinkelfrekvensens faktor 2π är den överlägset vanligaste stötestenen. Jordens rotation har en frekvens på omkring 1,16 × 10⁻⁵ Hz men en vinkelfrekvens på ungefär 7,27 × 10⁻⁵ rad/s — de beskriver samma snurr, men skiljer sig med 2π. Andra pålitliga fällor:

• Att läsa "50 Hz elnät" som 50 varv/min. Nätsiffran avser växelspänningens vågcykler, inte något som roterar.
• Att stoppa in varv/min direkt i en formel som förväntar sig Hz — dela med 60 först.
• Att förväxla kHz på en radioskala med kbps på en nätverkslänk; båda använder prefixet, men det ena räknar vågor och det andra bitar.