周波数
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周波数(しゅうはすう)は、工学、特に電気工学・電波工学や音響工学などにおいて、電気振動(電磁波や振動電流)などの現象が単位時間(ヘルツの場合は一秒)当たりに繰り返される回数である。
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概要
周波数は、波動や振動の周期の逆数であり、単位は「ヘルツ」 (Hz)が使われる。かつては、「サイクル毎秒」(c/s、略して「サイクル」)が使われていたが、1970年代にヘルツに切り替えられた。(日本における切替えは1972年7月1日に施行された改正計量法による。)
振動数も英語では frequency でありほぼ同義であるが、「周波数」がおもに電気・電波に関する工学用語として用いられるのに対し、「振動数」は力学的運動など自然科学(理学)における物理現象に用いられることが多い。
定義
波動現象において、周期を T [s] とすると、波の周波数 f [Hz] は次のように定義される。
- <math>f = \frac{1}{T} \ \mathrm{[Hz]}</math>
さらに、波の速さを v [m/s]、波長を λ [m]とすると
- <math>v T = \frac{v}{f} = \lambda \ \mathrm{[m]}</math>
または
- <math>v = f \lambda \ \mathrm{[m/s]}</math>
という関係が成り立ち、周波数 f は
- <math>f = \frac{v}{\lambda} \ \mathrm{[Hz]}</math>
で表される(等速円運動・単振動などの現象については、振動数の項を参照)。
周期と周波数
便宜上、より長くてより遅い波(水面波など)は、周波数 (frequency) よりむしろ周期 (Period) で記述する傾向がある。短くて速い波(オーディオやラジオなど)は、通常周期の代わりに周波数によって記述される。
これらの一般的に用いられる変換は、以下のリストで示される:
周波数: | 1 mHz (10-3) | 1 Hz (100) | 1 kHz (103) | 1 MHz (106) | 1 GHz (109) | 1 THz (1012) |
周期(時間): | 1 ks (103) | 1 s (100) | 1 ms (10Template:Sup-) | 1 µs (10Template:Sup-) | 1 ns (10Template:Sup-) | 1 ps (10Template:Sup-) |
負周波数
あらゆる交流信号は、正周波数を持つとともに負周波数も持つ。普通は、負周波数を無視しても問題ない。
関連項目
周波数関連
af:Frekwensie an:Freqüencia ar:تردد ast:Frecuencia az:Tezlik bat-smg:Tonkėnis be-x-old:Частасьць bg:Честота bn:কম্পাঙ্ক bs:Frekvencija ca:Freqüència chr:ᎠᏍᏓᏩᏛᏍᏙᏗ cs:Frekvence da:Frekvens de:Frequenz el:Συχνότητα en:Frequency eo:Frekvenco es:Frecuencia et:Sagedus eu:Maiztasun fa:بسامد fi:Taajuus fr:Fréquence ga:Minicíocht gl:Frecuencia he:תדירות hi:आवृत्ति hr:Frekvencija ht:Frekans hu:Frekvencia id:Frekuensi io:Frequenco is:Tíðni it:Frequenza ka:სიხშირე ko:진동수 la:Frequentia lt:Dažnis lv:Frekvence mg:Hatetika mk:Фреквенција ml:ആവൃത്തി mn:Давтамж mr:कंप्रता ms:Frekuensi nl:Frequentie nn:Frekvens i fysikk no:Frekvens om:Frequency pl:Częstotliwość pt:Frequência qu:Maywiy kutinchiq ro:Frecvență ru:Частота sh:Frekvencija simple:Frequency sk:Frekvencia (fyzika) sl:Frekvenca sr:Фреквенција su:Frékuénsi sv:Frekvens ta:அதிர்வெண் th:ความถี่ tr:Frekans uk:Частота ur:تعدد vec:Frequensa vi:Tần số war:Frekwensiya wo:Baraay zh:頻率 zh-min-nan:Pîn-lu̍t zh-yue:頻率