Hertz
V roku 1887 Heinrich Hertz zatemnil poslucháreň v Karlsruhe a sledoval drôtený krúžok s nepatrnou medzerou. Keď na druhom konci miestnosti zapraskala iskra oscilátora, v medzere krúžku preskočila vlastná iskra, dlhá zlomky milimetra. Tak bola po prvý raz zachytená elektromagnetická vlna. Sám Hertz považoval pokus za overenie Maxwellovej teórie a praktický úžitok v ňom nevidel.
O viac než štyridsať rokov neskôr dostala jednotka frekvencie meno po ňom. Jeden hertz je jeden kmit za sekundu. Prúd v zásuvke vykoná 50 alebo 60 kmitov za sekundu, struna a 440 a signál Wi‑Fi približne 2,4 miliardy.
| Označenie | Hz |
| Definícia | jeden kmit za sekundu · s⁻¹ · len pre periodické deje |
| Referenčné hodnoty | Δν(¹³³Cs) — 9 192 631 770 Hz · pri 1 Hz je uhlová frekvencia 2π rad/s · 1 Hz — 60 rpm |
| Zavedená | 1930, IEC · v SI od roku 1960 namiesto „cyklov za sekundu“ |
| Normy | ISO 80000-3 · IEC 60050 · SI Brochure 9th ed. |
| Typické hodnoty | 50 Hz — elektrická sieť · 440 Hz — tón a · 2,4 GHz — Wi‑Fi |
01 · Definícia
Koľkokrát za sekundu
Frekvencia f udáva, koľkokrát za sekundu sa dej opakuje. Kyvadlo, struna, prúd vo vodiči, svetelná vlna — všetko, čo sa vracia do pôvodného stavu v rovnakých intervaloch. Jeden taký interval sa nazýva perióda T. Frekvencia a perióda sú navzájom prevrátené: pri perióde 0,02 s je frekvencia 50 Hz.
Pri vlne súvisí frekvencia s vlnovou dĺžkou prostredníctvom rýchlosti. Rádiové vlny a svetlo sa šíria rýchlosťou c, preto má vlna 2,4 GHz dĺžku 12,5 cm. Zvuk je pomalší a tón a má vlnovú dĺžku približne 78 cm.
Ako zistiť frekvenciu otáčania bez dotyku kotúča
Kotúč s bielou značkou sa otáča v tme a vidno ho len pri zábleskoch lampy vpravo. Keď sa záblesky zhodujú s otáčkami, značka je zakaždým na tom istom mieste a zdá sa nehybná. Keď sú záblesky o niečo redšie, značka pomaly lezie dopredu, keď o niečo častejšie, tak dozadu. Posúvač nastavuje frekvenciu zábleskov. Tretí rotor sa točí neznámou frekvenciou: zistite ju.
Pomaly posúvajte posúvač a sledujte značku.
Otáčky motorov sa zvyčajne udávajú v rpm — otáčkach za minútu. Na hertzy sa prevádzajú delením 60. Ventilátor s 1440 rpm vykoná 24 otáčok za sekundu, pevný disk so 7200 rpm 120. Asynchrónny motor napájaný zo siete 50 Hz sa točí o niečo pomalšie než 3000 rpm, s dvoma pármi pólov približne 1450.
Kde v krúžku preskočí iskra
Vľavo induktor napája Hertzov oscilátor: dve tyče s guľami a medzi nimi iskrisko. Dĺžka oscilátora určuje vlnovú dĺžku, ktorá je približne dvakrát väčšia než samotný oscilátor. Modrá čiara je elektrické pole pozdĺž miestnosti, jas pásov ukazuje jeho rozkmit. Vpravo pri stene stojí zinkový plech. Odráža vlnu a v miestnosti vznikajú uzly, kde pole nie je. Drôtený krúžok na stojane je prijímač. Iskra v jeho medzere závisí od dvoch vecí: od poľa na danom mieste a od toho, či sa obvod krúžku zhoduje s vlnovou dĺžkou. Krúžok možno po scéne presúvať. Vpravo je lupa na medzeru krúžku a počítadlo iskier.
Krúžok sa pohybuje pozdĺž miestnosti. Sledujte, kde sa v jeho medzere rozsvieti iskra.
02 · Prevod
| Jednotka | Hodnota | Kde sa vyskytuje |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Motor s jedným párom pólov na sieti 50 Hz sa točí takmer 3000 rpm: 50 otáčok za sekundu.
Pri frekvencii 1 Hz je uhlová frekvencia 2π rad/s, približne 6,283. Kto ich zamení, pomýli sa viac než šesťkrát.
Vlna Wi‑Fi 2,4 GHz má vo vákuu dĺžku 12,5 cm, preto sú antény routera veľké len niekoľko centimetrov.
03 · Rády veličín
04 · Meracie prístroje
05 · Pravidlá zápisu
06 · Susedné jednotky
07 · Historický oddiel
Hertz sa rovná prevrátenej sekunde, ale píše sa len pre periodické deje. Pre náhodné rozpady jadier sa tá istá prevrátená sekunda nazýva becquerel. Uhlová rýchlosť sa píše v radiánoch za sekundu: frekvencii 1 Hz zodpovedá 2π rad/s. Kto tieto veličiny zamení, pomýli sa 6,28-krát.
Od roku 1967 sa sekunda definuje pomocou frekvencie: je to 9 192 631 770 periód žiarenia atómu cézia 133. Hertz a sekunda stoja na jednom a tom istom čísle. Frekvenciu dnes vieme merať presnejšie než ktorúkoľvek inú veličinu, a preto sa mnohé etalóny prevádzajú na jej počítanie.
Katalóg veličín
celý register →Sedem základných jednotiek SI
Kvapka kyseliny zmení farbu šťavy, soľ zafarbí plameň, voda zamrzne po klepnutí. Pod nimi všetky listy Simetria podľa odborov a abecedne.
Otvoriť register →