Херц (Hz) — дефиниция и единица за честота в SI (1 Hz = 1/s)

Херц (Hz): дефиниция и 1 Hz=1/s — как измерваме честота в SI, примери като Middle C, човешки слух, диапазони и история на единицата.

Херцът (символ: Hz, дефиниция: 1 Hz = 1/s) е производна единица за измерване на честотата в Международната система единици (SI). Честотата показва колко пъти се повтаря дадено събитие за единица време. Честота 1 херц означава, че нещо се случва веднъж в секунда.

Какво означава това на практика

Честотата се отнася до периодични явления: механични вибрации, акустични вълни (звук), променлив електрически ток, електромагнитни вълни и др. Например нотата Middle C (C в средата на пианото) има честота около 261,65 Hz (често закръгляна на 262 Hz). Това означава, че струната или говорната тръба вибрират приблизително 262 пъти за една секунда; всяка такава вибрация е една вибрация, която ние чуваме като тази нота.

Период и ъглова честота

Периодът T е обратната величина на честотата: T = 1/f. При f = 262 Hz периодът е T ≈ 0,00382 s (≈ 3,82 ms). За кръгови или синусоидални движения често се използва и ъгловата честота ω, свързана с f чрез ω = 2πf (единица: радиани в секунда).

Примери и приложения

• Човешки слух: приблизително от 20 Hz до 20 000 Hz.
• Други животински видове имат различни граници — например совите чувстват звуци в диапазона около 200–12 000 Hz.
• Музика: тон A4 е стандартно 440 Hz (опорна честота за настройка).
• Аудиозапис: стандартната дискова честота за CD е 44,1 kHz (44 100 Hz).
• Електрическа мрежа: честотите на променливия ток в различните страни са най-често 50 Hz или 60 Hz.
• Радиовълни, микровълни, инфрачервено и видима светлина имат много по-високи честоти (kHz, MHz, GHz, THz и т.н.). Видимата светлина има честоти в порядъка на стотици терахерци (THz).

Мерни множители и преобразуване

Честотата се често изразява с множители на херца: kHz (килохерц = 10³ Hz), MHz (мегахерц = 10⁶ Hz), GHz (гигахерц = 10⁹ Hz) и т.н. Понякога се използва и "цикли в минута" (rpm) — връзката е 1 rpm = 1/60 Hz.

Име и разпознаване

Единицата е наречена в чест на немския физик Хайнрих Рудолф Херц, който е изследвал електромагнитните вълни. Съгласно SI символът за херц е Hz и не се изменя в множествено число (правилно е например 50 Hz).

Измерване на честота

Честотата се измерва с уреди като честотомери (frequency counters), осцилоскопи, спектрални анализатори и др. За звукови сигнали и музика често се използват дигитални приложения и тюнер-и.

Обобщение: Херцът е основната SI-единица за честота — 1 Hz означава едно събитие на секунда. Честотата свързва как бързо се повтаря нещо с времевия му период и е ключова величина във физиката, инженерството, музиката и ежедневието.

Въпроси и отговори

В: Какво е херц?

В: Как се измерва честотата с помощта на херца?

В: Има ли други начини за изразяване на единицата за честота освен херца?

В: Каква е честотата на средното C на пианото?

В: Какъв диапазон от звукови честоти могат да чуят хората?

В: Какъв диапазон от звукови честоти могат да чуват совите?

В: На кого е наречена единицата за честота - херц?

Търсене по буква