Periode und Frequenz der Schwingungen. Schema, Beschreibung

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Periode und Frequenz der Schwingungen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur

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Die wichtigste Eigenschaft von mechanischen, elektrischen, elektromagnetischen und allen anderen Arten von Schwingungen ist die Periodendauer, in der eine vollständige Schwingung stattfindet. Wenn beispielsweise das Pendel einer Gehuhr in 1 s zwei vollständige Schwingungen ausführt, beträgt die Periodendauer jeder Schwingung 0,5 s. Die Schwingungsdauer einer großen Schaukel beträgt etwa 2 s, und die Schwingungsdauer einer Saite kann Zehntel- bis Zehntausendstelsekunden betragen.

Eine weitere Größe, die Schwingungen charakterisiert, ist die Frequenz (vom Wort „häufig“ – eine Zahl, die angibt, wie viele vollständige Schwingungen pro Sekunde das Uhrenpendel, die Klangkörper, der Strom in einem Leiter usw. ausführen. Die Schwingungsfrequenz wird in einer Einheit geschätzt genannt Hertz (abgekürzt: Hz): 1 Hz ist eine Schwingung in 1 s. Wenn beispielsweise eine klingende Saite in 440 s 1 vollständige Schwingungen ausführt (in diesem Fall entsteht der Ton „la“ der ersten Oktave) Es wird gesagt, dass seine Schwingungsfrequenz 440 Hz beträgt. Wechselstrom elektrisches Beleuchtungsnetz 50 Hz Bei diesem Strom fließen die Elektronen in den Leitern 1 s lang abwechselnd 50 Mal in eine Richtung und ebenso oft in die entgegengesetzte Richtung, d. h Das heißt, sie führen in 1 s 50 vollständige Schwingungen durch.

Die größeren Frequenzeinheiten sind Kilohertz (geschrieben: kHz) gleich 1000 Hz und Megahertz (geschrieben: MHz) gleich 1000 kHz oder 1000000 Hz.

Anhand der Schwingungsfrequenz des Klangkörpers kann man den Ton oder die Tonhöhe des Tons beurteilen. Je höher die Frequenz, desto höher der Ton des Tons, und umgekehrt, je niedriger die Frequenz, desto tiefer der Ton des Tons. Unser Ohr ist in der Lage, auf ein relativ kleines Band (Abschnitt) von Frequenzen von Schallschwingungen zu reagieren - von etwa 20 Hz bis 20 kHz. Dieses Band enthält die gesamte Klangvielfalt der menschlichen Stimme und eines Sinfonieorchesters: von sehr tiefen Tönen, ähnlich dem Summen eines Käfers, bis hin zum kaum wahrnehmbaren hohen Quietschen einer Mücke. Schwingungen mit einer Frequenz von bis zu 20 Hz, Infraschall genannt, und über 20 kHz, Ultraschall genannt, hören wir nicht. Und wenn unser Ohr in der Lage wäre, auf Ultraschallschwingungen zu reagieren, könnten wir vielleicht die Schwingungen der Stempel von Blumen oder die Flügel von Schmetterlingen hören.

Verwechseln Sie die Tonhöhe, also den Ton des Klangs, nicht mit seiner Stärke. Die Tonhöhe hängt nicht von der Amplitude, sondern von der Frequenz der Schwingungen ab. Eine dicke und lange Saite beispielsweise erzeugt einen tiefen Ton, d.h. sie schwingt langsamer als eine dünne und kurze Saite, die einen hohen Ton erzeugt. Abbildung 1 hilft Ihnen, dieses Problem zu verstehen.

Periode und Frequenz der Schwingungen
Abb.1. Je höher die Frequenz der Saite, desto kürzer die Schallwellen und desto höher der Klang.

In der Elektro- und Funktechnik werden Wechselströme mit einer Frequenz von mehreren Hertz bis zu Tausenden von Megahertz verwendet. Beispielsweise werden Antennen von Rundfunkanstalten mit Strömen mit einer Frequenz von etwa 150 kHz bis 50-60 MHz gespeist. Diese schnellen Wechselströme ermöglichen die drahtlose Übertragung von Schall über weite Strecken. Der gesamte große Bereich der Wechselströme wird üblicherweise in mehrere Abschnitte – Teilbereiche – unterteilt. Ströme mit relativ niedrigen Frequenzen im Bereich von 20 Hz bis 20 kHz werden als Schallströme (oder Niederfrequenzströme) bezeichnet, da sie den Frequenzen von Schallschwingungen entsprechen, und Wechselströme mit einer Frequenz von 20 kHz oder mehr werden als Ultraschallfrequenz bezeichnet Strömungen. Gleichzeitig werden Ströme mit Frequenzen von 100 kHz bis 30 MHz als Hochfrequenzströme und Ströme mit Frequenzen über 30 MHz als Ultrahoch- und Ultrahochfrequenzströme bezeichnet.

Merken Sie sich gut die Grenzen und Namen der Teilbereiche der Frequenzen von Wechselströmen.

Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru

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