진동의 주기와 빈도. 계획, 설명

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기계적, 전기적, 전자기적 및 기타 모든 유형의 진동의 가장 중요한 특성은 하나의 완전한 진동이 발생하는 기간입니다. 예를 들어, 걷는 시계의 진자가 1초에 두 번 완전한 진동을 하면 각 진동의 주기는 0,5초입니다. 큰 그네의 진동 주기는 약 2초이고 현의 진동 주기는 XNUMX분의 XNUMX초에서 XNUMX만분의 XNUMX초까지 가능합니다.

진동을 특징짓는 또 다른 양은 주파수("빈번한"이라는 단어에서 유래) - 시계 진자, 소리체, 도체의 전류 등이 초당 얼마나 많은 완전한 진동을 하는지를 나타내는 숫자입니다. 진동의 주파수는 단위로 추정됩니다. 헤르츠(Hz로 약칭): 1Hz는 1초에 한 번의 진동입니다. 예를 들어 소리 나는 현이 440초에 1번 완전한 진동을 만든다면(이 경우 첫 번째 옥타브의 "la" 톤을 만듭니다) , 그 발진 주파수는 440Hz라고 한다 교류 전기 조명 네트워크 50Hz 이 전류에서 1초 동안 도체의 전자는 한 방향으로 50번, 반대 방향으로 같은 횟수만큼 교대로 흐른다. 즉, 그들은 1초에 50번의 완전한 진동을 완료합니다.

더 큰 주파수 단위는 1000Hz와 동일한 킬로헤르츠(기호: kHz)이고 1000kHz 또는 1000000Hz와 동일한 메가헤르츠(기호: MHz)입니다.

소리를 내는 물체의 진동수에 따라 소리의 음높이나 음높이를 판단할 수 있습니다. 주파수가 높을수록 소리의 톤이 높아지고, 반대로 주파수가 낮을수록 소리의 톤이 낮아집니다. 우리의 귀는 약 20Hz에서 20kHz 사이의 비교적 작은 소리 진동 주파수 대역(섹션)에 반응할 수 있습니다. 이 밴드에는 딱정벌레의 윙윙거리는 소리와 유사한 매우 낮은 톤부터 거의 감지할 수 없는 높은 음조의 모기 끽끽거리는 소리까지 인간의 목소리와 심포니 오케스트라가 만들어내는 광범위한 사운드가 포함되어 있습니다. 초저주파라고 하는 최대 20Hz의 진동과 초음파라고 하는 20kHz 이상의 진동은 들리지 않습니다. 그리고 우리의 귀가 초음파 진동에 반응할 수 있다면 꽃의 암술, 나비의 날개의 진동을 들을 수 있을지도 모릅니다.

음높이, 즉 소리의 톤과 강도를 혼동하지 마십시오. 소리의 높낮이는 진폭에 의존하지 않고 진동의 주파수에 의존합니다. 예를 들어 굵고 긴 현은 낮은 음을 생성합니다. 즉, 가늘고 짧은 현보다 느리게 진동하여 높은 음을 생성합니다. 그림 1은 이 문제를 이해하는 데 도움이 됩니다.

진동의 주기와 빈도
그림 1. 현의 주파수가 높을수록 음파는 짧아지고 소리의 톤은 높아집니다.

전기 및 무선 공학에서 교류는 수 헤르츠에서 수천 메가헤르츠의 주파수로 사용됩니다. 예를 들어 방송국의 안테나에는 약 150kHz ~ 50-60MHz의 주파수가 흐르는 전류가 공급됩니다. 이러한 빠른 교류 전류는 소리가 전선 없이 장거리로 전송되는 수단입니다. 교류의 전체 거대한 범위는 일반적으로 여러 섹션 - 하위 범위로 나뉩니다. 20Hz에서 20kHz 사이의 비교적 낮은 주파수의 전류는 소리 진동의 주파수에 해당하므로 소리(또는 낮은) 주파수의 전류라고 하며, 주파수가 20kHz 이상인 교류는 초음파 주파수라고 합니다. 전류. 동시에 100kHz에서 30MHz의 주파수를 갖는 전류를 고주파 전류라고 하고, 30MHz 이상의 주파수를 갖는 전류를 초고주파 및 초고주파라고 합니다.

교류 주파수의 하위 범위의 경계와 이름을 잘 기억하십시오.

간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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