Hertzi
Kipimo kitokanacho cha SI · kiasi: marudio
01 · Ufafanuzi
Hertz alinasa mawimbi ya redio maabarani na akafariki akiwa na miaka thelathini na sita, bila kupata kuiona redio. Kipimo cha marudio kilipewa jina lake miaka thelathini na sita baada ya kifo chake.
Hertzi moja ni tukio moja kwa sekunde. Kwa umbo ni sekunde iliyogeuzwa tu, lakini hertzi ina eneo kali la matumizi: matukio ya mzunguko peke yake, ambapo tukio hujirudia kwa vipindi sawa. Moyo hupiga kwa takriban 1 Hz, gridi ya sokoti hutetema kwa 50 Hz, sauti ya kawaida a¹ ni 440 Hz, na kichakataji hupiga mdundo kwa gigahertzi. Sekunde iliyogeuzwa ina majina mengine pia: kipimo kilekile cha kipimo kinachohusu becquerel ya kuoza kwa mionzi na kasi ya pembe kwa radiani kwa sekunde, lakini hivi ni viasi tofauti na haviwezi kuchanganywa.
Sekunde yenye kipeo hasi kimoja husimama nyuma ya hertzi, becquerel na radiani kwa sekunde, na kipimo hakisaidii kuvitofautisha — tofauti iko katika asili ya tukio. Kiwango cha ISO 80000-3 huruhusu hertzi kwa matukio ya mzunguko peke yake, ISO 80000-10 hukabidhi becquerel kwa kuoza kwa nasibu, na huagiza marudio ya pembe yaelezwe kwa radiani kwa sekunde ili kizidishi cha mbili pi kisipotee katika maandishi. Kwa umbo radiani haina kipimo na rad/s ingeweza kufupishwa hadi s⁻¹, lakini hapo mizunguko na mitetemo isingetofautishwa kwenye karatasi.
02 · Kubadilisha
Weka marudio — karatasi itatoa kipindi na urefu wa wimbi
Marudio na kipindi ni vigeuzi vya kila kimoja, ndiyo maana jedwali hukigeuza kiasi badala ya kukizidisha. Mizunguko na mapigo kwa dakika ni mizunguko ileile, imehesabiwa kwa dakika tu.
Namba ya wimbi katika jedwali si marudio bali mbadala wake katika spektroskopia: sentimita iliyogeuzwa husema urefu wa wimbi mingapi hutoshea katika sentimita moja, na hubadilika kuwa hertzi kwa kuzidisha kasi ya mwanga. Wanakemia na wataalamu wa spektroskopia huitumia kwa sababu namba hutoka rahisi: mtetemo wa kifungo cha kaboni na oksijeni hutoa sentimita 1700 zilizogeuzwa badala ya terahertzi hamsini na moja.
| Kipimo | Jina | Thamani | Yanapopatikana |
|---|---|---|---|
| Hz | hertzi, kipimo cha SI | 50 | fizikia, uhandisi, muziki |
| kHz | kilohertzi | 0.05 | sauti, mawimbi marefu |
| MHz | megahertzi | 5·10⁻⁵ | redio, marudio ya mdundo |
| GHz | gigahertzi | 5·10⁻⁸ | vichakataji, Wi-Fi, rada |
| THz | terahertzi | 5·10⁻¹¹ | infraredi na mwanga unaoonekana |
| rad/s | radiani kwa sekunde | 314.16 | mekaniki, nadharia ya mitetemo |
| c/s | cycles per second | 50 | uhandisi wa redio kabla ya miaka ya sitini |
| kc/s | kilomzunguko kwa sekunde | 0.05 | mizani ya redio za mirija |
| Mc/s | megamzunguko kwa sekunde | 5·10⁻⁵ | mawasiliano ya mawimbi mafupi |
| mzg/dk | mzunguko kwa dakika | 3000 | shafti, mota, diski |
| s | kipindi kwa sekunde | 0.02 | pendulamu, mekaniki |
| cm⁻¹ | namba ya wimbi | 1.668·10⁻⁹ | spektroskopia, kemia |
Marudio na kipindi ni vigeuzi vya kila kimoja, ndiyo maana jedwali hukigeuza kiasi. Radiani kwa sekunde inatofautiana na hertzi kwa kizidishi cha mbili pi: hertzi hamsini za gridi ni radiani 314 kwa sekunde
03 · Madaraja ya ukubwa
kutoka mzingo wa Mirihi hadi kwanta gamaHertzi moja: mapigo ya moyo wakati wa kupumzika, mzunguko mmoja kwa sekunde
04 · Vifaa vya kupima
Marudio hupimwa kwa nini
Huhesabu mipigo katika kipindi cha kipimo kisha hugawanya kimoja kwa kingine. Usahihi hutegemea kabisa bilauri iliyo ndani: kwa lango la sekunde moja chombo hakiwezi kujua marudio vizuri kuliko hesabu moja, ndiyo maana marudio ya juu hupimwa kwa kugawanya na ya chini kwa kupima kipindi.
Huonyesha umbo la mtetemo katika muda: marudio hupatikana baada ya kuhesabu kipindi kwa vijisanduku vya mfagio. Njia hii ni ya jumla zaidi kuliko kihesabu, lakini ishara yenyewe huonekana — upotoshaji, mtetemeko, na ukweli kwamba mtetemo si mmoja hata kidogo.
Humulika kwa marudio yanayojulikana: alama iliyo kwenye kitu kinachozunguka ikionekana imesimama, marudio mawili yamelingana. Njia hii haigusi kitu na kwa hivyo haibadilishwi kwa shafti na vipande vya feni, lakini hudanganya — gurudumu husimama pia kwa vizidishi, na fundi mwenye uzoefu daima hukagua kwa mara mbili.
Hakipimi marudio bali huyaamua: atomi za sizimu zilizopozwa hurushwa juu kupitia tundu la mawimbi madogo, na osileta hurekebishwa kwenye mwangwi. Ni vyombo hivi hasa vinavyoshika saa ya dunia, wakati vipimo vya nuru vya stronsiamu na iterbiamu tayari ni sahihi mara mia zaidi.
05 · Kanuni za kuandika
H kubwa, z ndogo, na hakuna «kwa sekunde»
Alama imetokana na jina la ukoo, ndiyo maana herufi ya kwanza ni kubwa na ya pili ndogo: Hz, si HZ wala hz. Jina la kipimo katika maandishi huandikwa kwa herufi ndogo — hertz. Viambishi hupangwa bila nafasi na kwa ukubwa unaotakiwa: kHz kwa k ndogo, MHz na GHz kwa herufi kubwa.
Kati ya namba na alama huwekwa nafasi isiyokatika. Alama ya Kirusi ni Гц, yenye Г kubwa na ц ndogo. Viambishi vya kuzidisha hufika hadi eksa: kilohertzi, megahertzi, gigahertzi, terahertzi, petahertzi, eksahertzi; viwili vya mwisho hukutana katika optiki na fizikia ya eksirei. Marudio ya mzunguko kwa mujibu wa ISO 80000-3 yanaweza kutolewa kwa hertzi ikiwa mzunguko mmoja unahesabiwa kama mzunguko mmoja kamili, lakini uhandisi hupendelea mizunguko kwa dakika, na maandishi haya mawili hayapaswi kuchanganywa katika hati moja.
06 · Vipimo jirani
Vipimo vitatu hushiriki na hertzi kipimo cha sekunde iliyogeuzwa. Havitofautishwi na hesabu, bali na kile kinachojirudia — na kama kinajirudia kabisa.
kuoza kwa nasibu
mizunguko kwa sekunde
marudio ya pembe
Miongoni mwa karatasi za Simetrium vinasimama karibu na hertzi sekunde, ambacho ni kigeuzi chake, bekereli vya kipimo kilekile na maana nyingine, radiani s kama mzunguko kwa dakika kwa mzunguko, na desibeli, ambayo hutumika kueleza kushuka kwa ishara kadiri marudio yanavyobadilika.
07 · Sehemu ya kihistoria
Mizunguko kwa sekunde iliyokuwa jina la ukoo
Huko Karlsruhe alitengeneza kitetemesha chenye pengo la cheche na pete ya kupokea mita chache mbali nayo. Katika pete cheche iliruka kwa mdundo wa mikondo ya kitetemesha: wimbi lilikuwa limepita hewani na kunaswa. Urefu wake Hertz aliupima kwa taswira tuli iliyoundwa ukutani mwa maabara — ulikuwa karibu mita moja.
Kwa nusu karne uhandisi wa redio uliandika cycles per second, na kwenye mizani ya redio kulikuwa na kilomizunguko na megamizunguko. Maandishi yalikuwa wazi lakini mazito, na katika kila lugha yalionekana tofauti — alama ya pamoja haikuwepo.
Tume ya Kimataifa ya Uhandisi wa Umeme ilipendekeza kipimo kiitwe hertzi, lakini mazoea yalishikilia kwa nguvu: kilomizunguko ilitoweka kwenye mizani mwishoni mwa miaka ya sitini tu, baada ya Mkutano Mkuu kuingiza hertzi katika Mfumo wa Kimataifa.
Ufafanuzi wa sekunde wa kinajimu ulibadilishwa na wa kiatomi: marudio ya mpito katika sizimu-133 yalitangazwa kuwa idadi kamili ya hertzi. Tangu wakati huo hertzi ilikoma kimsingi kutokana na sekunde — bali ni kinyume chake.
Hertz aliona majaribio yake hayana faida
Mwaka 1887 alipata cheche katika mzunguko wa kupokea kutokana na mkondo katika ule wa kutuma, na akathibitisha kuwa mawimbi ya sumakuumeme aliyotabiri Maxwell yapo. Alipoulizwa kuhusu manufaa alijibu kwamba hakuna maana yoyote ya kivitendo humo — ni uthibitisho tu wa nadharia. Miaka minane baadaye Popov na Marconi walianza kutuma ishara, na wakati kipimo cha marudio kilipopewa jina lake, redio ilikuwa tayari inaunganisha mabara. Leo kwa hertzi hupimwa kila kitu, kutoka mdundo wa kichakataji hadi marudio ya mawimbi ya uvutano.
Orodha · vipimo
Karatasi kwa kila kipimo
Vipimo saba vya msingi vya SI, vipimo ishirini na viwili vitokanavyo vyenye majina yake, na vipimo vya nje ya mfumo ambavyo bila hivyo ufundi wala maisha ya kila siku havipiti. Kila kimoja kina ukurasa wake: ufafanuzi, kubadilisha, vifaa, kanuni za kuandika. Katika lugha 36.
Vipimo vitokanavyo vya SI vyenye jina lake
karatasi ya hertzi imefunguliwaVipimo vya msingi vya SI
kwa rangi ya udongo — sekunde, ambayo hertzi huigeuzaMarudio katika maandishi mengine
Lugha ya karatasi
Lugha 36. Alama Hz ni ya kimataifa, lakini marudio ya gridi si hivyo: hertzi hamsini barani Ulaya na Asia, sitini Amerika na Japani — karatasi huweka thamani ya mahali.