Циклопедия скорбит по жертвам террористического акта в Крокус-Сити (Красногорск, МО)

Частота

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Период и частота механических колебаний. Урок 116 // EduLibNet [3:28]
Период и частота колебаний [Радиолюбитель TV 11] [3:51]

Частота — физическая величина, характеристика всяких процессов, которые повторяются (периодических процессов или колебаний). Частота показывает, сколько периодов процесса происходит за единицу времени. Измеряется в герцах.

Различают линейную частоту и циклическую частоту.

Линейная частота — это количество периодических процессов в секунду. Линейная частота обычно обозначается греческой буквой ν или латинской буквой f.

где T — это период

Циклическая или угловая частота — это количество колебаний за 2π секунд. Циклическая частота обычно обозначается греческой буквой ω.

Циклическая частота обозначается в формулах для того, чтобы не писать множитель 2π, но численные значения приводятся для линейной частоты.

Когда говорят, что тактовая частота компьютера 1,8 ГГц, или, что человек слышит звуки частот от 20 Гц до 20000 Гц, имеется в виду именно линейная частота ν.

Измерения[править]

Самый простой способ измерения малых частот — подсчет числа колебаний за определенный промежуток времени. Для измерения высоких частот используют стробоскоп.

В области высокочастотных электрических колебаний частоту можно измерять благодаря резонансу.

Спектр частот[править]

Лучше частота определена для гармонических колебаний. Временную зависимость других периодических, но не гармонических, колебаний можно разложить в ряд Фурье, то есть выразить через сумму гармонических колебаний. В этой сумме будет составляющая с наименьшей, основной частотой, соответствующей периоду, и другие составляющие с частотами, кратными основной, обертоны. Совокупность этих частот называют частотным спектром периодического процесса.

Временную зависимость характеристик непериодических процессов можно представить в виде совокупности гармонических колебаний с помощью преобразования Фурье. В отличие от периодических процессов, частотный спектр непериодических процессов непрерывный, то есть непериодический процесс, является совокупностью бесчисленных гармонических колебаний.

В случае, когда в непрерывном спектре нельзя выделить отдельных сильных гармонических составляющих, процесс называют шумом. Тогда, когда амплитуды всех составляющих спектра примерно одинаковые, возникает белый шум.

Ссылки[править]