Hertz
Pada 1887 Heinrich Hertz menggelapkan ruang kuliah di Karlsruhe dan mengamati sebuah cincin kawat dengan celah yang sangat kecil. Setiap kali percikan osilator berderak di ujung lain ruangan, percikan kecil sepanjang sepersekian milimeter juga meloncat di celah cincin. Itulah pertama kalinya gelombang elektromagnetik tertangkap. Hertz sendiri menganggap eksperimen ini sebagai uji teori Maxwell dan tidak melihat kegunaan praktisnya.
Lebih dari empat puluh tahun kemudian, satuan frekuensi dinamai menurut namanya. Satu hertz adalah satu getaran per detik. Arus di stopkontak bergetar 50 atau 60 kali per detik, senar A 440 kali, dan sinyal Wi‑Fi sekitar 2,4 miliar kali.
| Notasi | Hz |
| Definisi | satu getaran per detik · s⁻¹ · hanya untuk proses periodik |
| Nilai acuan | Δν(¹³³Cs) — 9 192 631 770 Hz · pada 1 Hz frekuensi sudut 2π rad/s · 1 Hz — 60 rpm |
| Diperkenalkan | 1930, IEC · dalam SI sejak 1960, menggantikan «siklus per detik» |
| Standar | ISO 80000-3 · IEC 60050 · SI Brochure 9th ed. |
| Nilai khas | 50 Hz — jaringan listrik · 440 Hz — nada A · 2,4 GHz — Wi‑Fi |
01 · Definisi
Berapa kali per detik
Frekuensi f menunjukkan berapa kali per detik suatu proses berulang. Bandul, senar, arus dalam kawat, gelombang cahaya — apa pun yang kembali ke keadaan semula dalam selang waktu yang sama. Satu selang seperti itu disebut periode T. Frekuensi dan periode saling berkebalikan: dengan periode 0,02 s, frekuensinya 50 Hz.
Pada gelombang, frekuensi terhubung dengan panjang gelombang melalui kecepatan. Gelombang radio dan cahaya merambat dengan kecepatan c, sehingga gelombang 2,4 GHz panjangnya 12,5 cm. Bunyi merambat lebih lambat, dan panjang gelombang nada A sekitar 78 cm.
Cara mengetahui frekuensi putaran tanpa menyentuh cakram
Cakram dengan tanda putih berputar dalam gelap dan hanya terlihat saat lampu di kanan berkilat. Jika kilatan bertepatan dengan putaran, tanda selalu berada di tempat yang sama dan tampak diam. Jika kilatan sedikit lebih jarang, tanda perlahan merayap maju; jika sedikit lebih sering, mundur. Penggeser mengatur frekuensi kilatan. Rotor ketiga berputar dengan frekuensi yang tidak diketahui: temukan frekuensinya.
Geser penggeser perlahan dan perhatikan tandanya.
Putaran mesin biasanya ditulis dalam rpm — putaran per menit. Untuk mendapatkan hertz, rpm dibagi 60. Kipas 1440 rpm berputar 24 kali per detik, hard disk 7200 rpm — 120 kali. Motor induksi pada jaringan 50 Hz berputar sedikit lebih lambat dari 3000 rpm, dan dengan dua pasang kutub — sekitar 1450.
Di mana percikan meloncat di cincin
Di kiri, kumparan induksi menggerakkan osilator Hertz: dua batang berbola dengan celah percikan di antaranya. Panjang osilator menentukan panjang gelombang, kira-kira dua kali panjang osilator itu sendiri. Garis biru adalah medan listrik di sepanjang ruangan, dan terangnya pita menunjukkan amplitudonya. Di kanan, di dinding, ada lembaran seng. Lembaran itu memantulkan gelombang, dan di dalam ruangan terbentuk simpul tempat medan bernilai nol. Cincin kawat pada penyangga adalah penerimanya. Percikan di celahnya bergantung pada dua hal: kuat medan di titik itu dan apakah keliling cincin sama dengan panjang gelombang. Cincin bisa digeser di sepanjang adegan. Di kanan ada kaca pembesar yang menyorot celah cincin dan penghitung percikan.
Cincin bergerak di sepanjang ruangan. Perhatikan di mana percikan menyala di celahnya.
02 · Konversi
| Satuan | Nilai | Di mana dijumpai |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Motor dengan satu pasang kutub pada jaringan 50 Hz berputar hampir 3000 rpm: 50 putaran per detik.
Pada 1 Hz frekuensi sudut adalah 2π rad/s, sekitar 6,283. Menukar keduanya berarti salah lebih dari enam kali lipat.
Gelombang Wi‑Fi 2,4 GHz di ruang hampa panjangnya 12,5 cm, karena itu antena router berukuran beberapa sentimeter.
03 · Orde besaran
04 · Alat ukur
05 · Aturan penulisan
06 · Satuan tetangga
07 · Bagian sejarah
Hertz sama dengan kebalikan detik, tetapi hanya dipakai untuk proses periodik. Untuk peluruhan inti yang acak, kebalikan detik yang sama disebut becquerel. Kecepatan sudut ditulis dalam radian per detik: frekuensi 1 Hz setara dengan 2π rad/s. Jika besaran-besaran ini tertukar, kesalahannya 6,28 kali.
Sejak 1967 detik didefinisikan melalui frekuensi: 9 192 631 770 periode radiasi atom sesium-133. Hertz dan detik bertumpu pada angka yang sama. Kini frekuensi diukur lebih teliti daripada besaran lain mana pun, sehingga banyak standar dirumuskan sebagai penghitungan frekuensi.
Katalog besaran
seluruh indeks →Tujuh satuan pokok SI
Setetes asam mengubah warna sari buah, garam mewarnai nyala api, air membeku karena satu ketukan. Di bawahnya semua halaman Simetrium, menurut bidang ilmu dan menurut abjad.
Buka indeks →