Héc
Năm 1887, Heinrich Hertz làm tối giảng đường ở Karlsruhe và quan sát một vòng dây có khe hở rất nhỏ. Mỗi khi tia lửa của bộ dao động nổ lách tách ở đầu kia căn phòng, trong khe hở của vòng dây cũng bật ra một tia lửa riêng, dài chỉ một phần nhỏ của milimét. Đó là lần đầu tiên người ta bắt được sóng điện từ. Bản thân Hertz coi thí nghiệm này là phép kiểm chứng lý thuyết của Maxwell và không thấy ở nó lợi ích thực tế nào.
Hơn bốn mươi năm sau, đơn vị tần số được đặt theo tên ông. Một hertz là một dao động mỗi giây. Dòng điện trong ổ cắm dao động 50 hoặc 60 lần mỗi giây, dây đàn La 440 lần, còn tín hiệu Wi‑Fi khoảng 2,4 tỉ lần.
| Ký hiệu | Hz |
| Định nghĩa | một dao động mỗi giây · s⁻¹ · chỉ dùng cho quá trình tuần hoàn |
| Giá trị tham chiếu | Δν(¹³³Cs) — 9 192 631 770 Hz · ở 1 Hz tần số góc là 2π rad/s · 1 Hz — 60 rpm |
| Đưa vào | 1930, IEC · trong SI từ năm 1960, thay cho «chu kỳ mỗi giây» |
| Tiêu chuẩn | ISO 80000-3 · IEC 60050 · SI Brochure 9th ed. |
| Giá trị điển hình | 50 Hz — lưới điện · 440 Hz — nốt La · 2,4 GHz — Wi‑Fi |
01 · Định nghĩa
Bao nhiêu lần mỗi giây
Tần số f cho biết một quá trình lặp lại bao nhiêu lần mỗi giây. Con lắc, dây đàn, dòng điện trong dây dẫn, sóng ánh sáng — mọi thứ trở lại trạng thái cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau. Một khoảng như vậy gọi là chu kỳ T. Tần số và chu kỳ là nghịch đảo của nhau: với chu kỳ 0,02 s, tần số là 50 Hz.
Với sóng, tần số liên hệ với bước sóng qua tốc độ. Sóng vô tuyến và ánh sáng truyền với tốc độ c, nên sóng 2,4 GHz có bước sóng 12,5 cm. Âm thanh truyền chậm hơn, và nốt La có bước sóng khoảng 78 cm.
Làm sao biết tần số quay mà không chạm vào đĩa
Một chiếc đĩa có dấu trắng quay trong bóng tối và chỉ hiện ra vào những lúc đèn bên phải chớp sáng. Nếu các lần chớp trùng với các vòng quay, dấu luôn ở cùng một chỗ và trông như đứng yên. Nếu chớp thưa hơn một chút, dấu từ từ bò về phía trước; nếu dày hơn một chút — bò lùi. Thanh trượt đặt tần số chớp. Rôto thứ ba quay với tần số chưa biết: hãy tìm tần số đó.
Kéo thanh trượt thật chậm và quan sát dấu.
Tốc độ quay của động cơ thường ghi bằng rpm — số vòng mỗi phút. Muốn đổi ra hertz, chia rpm cho 60. Quạt 1440 rpm quay 24 vòng mỗi giây, ổ cứng 7200 rpm — 120 vòng. Động cơ không đồng bộ chạy lưới 50 Hz quay chậm hơn 3000 rpm một chút, còn loại có hai cặp cực — khoảng 1450.
Tia lửa sẽ bật ra ở đâu trong vòng dây
Bên trái, cuộn cảm ứng cấp điện cho bộ dao động Hertz: hai thanh kim loại gắn quả cầu với khe phóng tia lửa ở giữa. Chiều dài bộ dao động quyết định bước sóng, xấp xỉ gấp đôi chính nó. Đường màu xanh là điện trường dọc căn phòng, độ sáng của các dải là biên độ của nó. Bên phải, sát tường là một tấm kẽm. Tấm kẽm phản xạ sóng, và trong phòng xuất hiện các nút, nơi không có điện trường. Vòng dây đặt trên giá là bộ thu. Tia lửa trong khe hở của nó phụ thuộc vào hai điều: điện trường tại chỗ đó và chu vi vòng dây có bằng bước sóng hay không. Có thể kéo vòng dây đi khắp khung cảnh. Bên phải là kính lúp soi khe hở của vòng dây và bộ đếm tia lửa.
Vòng dây di chuyển dọc căn phòng. Hãy xem tia lửa lóe lên trong khe hở ở chỗ nào.
02 · Quy đổi
| Đơn vị | Giá trị | Gặp ở đâu |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Động cơ có một cặp cực chạy lưới 50 Hz quay gần 3000 rpm: 50 vòng mỗi giây.
Ở 1 Hz tần số góc là 2π rad/s, khoảng 6,283. Nhầm hai đại lượng này là sai hơn sáu lần.
Sóng Wi‑Fi 2,4 GHz trong chân không dài 12,5 cm, vì vậy ăng-ten của bộ định tuyến chỉ cỡ vài xentimét.
03 · Bậc độ lớn
04 · Dụng cụ đo
05 · Quy tắc viết
06 · Các đơn vị lân cận
07 · Phần lịch sử
Hertz bằng nghịch đảo của giây, nhưng chỉ dùng cho quá trình tuần hoàn. Với các phân rã hạt nhân ngẫu nhiên, cùng nghịch đảo của giây ấy được gọi là becquerel. Tốc độ góc ghi bằng radian mỗi giây: tần số 1 Hz ứng với 2π rad/s. Nếu nhầm các đại lượng này, sai số sẽ là 6,28 lần.
Từ năm 1967, giây được định nghĩa qua tần số: đó là 9 192 631 770 chu kỳ bức xạ của nguyên tử xesi-133. Hertz và giây dựa trên cùng một con số. Ngày nay tần số được đo chính xác hơn bất kỳ đại lượng nào khác, nên nhiều chuẩn đo lường được quy về việc đếm tần số.
Danh mục đại lượng
toàn bộ chỉ mục →Bảy đơn vị cơ sở của SI
Một giọt axit đổi màu nước ép, muối nhuộm màu ngọn lửa, nước đóng băng sau một cú gõ. Bên dưới là mọi trang của Simetrium, theo ngành và theo thứ tự chữ cái.
Mở chỉ mục →