発振周波数の計算方法

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著者: Lewis Jackson
作成日: 14 5月 2021
更新日: 3 J 2024
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振動は一種の 周期運動。ミシンの針の動き、音叉のプロングの動き、バネでつるされた物体のように、一定の時間間隔を置いて繰り返される場合、動きは周期的であると言われます。粒子が同じ経路に沿って前後に移動する場合、その動きは振動または振動であると言われ、 周波数 この動きの最も重要な物理的特性の1つです。

周期的な動きを実行する粒子の変位は、正弦関数と余弦関数で表すことができます。これらの関数は調和関数と呼ばれるため、周期運動は調和運動とも呼ばれます。

単純調和運動とは何ですか?

すべてのタイプの振動の中で、 単純な調和運動 (SHM)は最も重要なタイプです。 SHMでは、さまざまな大きさと方向の力が粒子に作用します。 SHMには、力学だけでなく、光学、音響、原子物理学にも重要な用途があることに注意することが重要です。

ボディは、次の場合に線形単純調和運動を実行すると言われています。

方程式 F = –Kx 線形単純調和運動(SHM)を定義するために使用されます。 F 復元力の大きさです。 バツ 平均位置からの小さな変位です。そして K 力の定数です。負の符号は、力の方向が変位の方向と反対であることを示します。

単純な調和運動のいくつかの例は、小さなスイングのための単純な振り子の運動と、均一な磁気誘導における振動磁石です。

振動振幅とは何ですか?

Oを平均位置、QとRをOの両側の極値として経路QORに沿って振動させる粒子を考えてみましょう。振動のある瞬間に、粒子がPにあると仮定します。その平均位置からの粒子は変位と呼ばれます(バツ)すなわちOP = バツ.

変位は常に、開始点に関係なく、平均位置から測定されます。たとえば、パーティクルがRからPに移動しても、変位は依然として残ります。 バツ.

振幅(A)振動の は最大変位(バツ最大)その平均位置のいずれかの側の粒子、つまり A = OQ = OR。 A は常に正とみなされるため、振動式の振幅は、平均位置からの変位の大きさです。距離QR = 2_A_は、経路の長さ、振動の範囲、または振動粒子の全経路と呼ばれます。

発振周波数の公式

期間 (T)の振動は、粒子が1つの振動を完了するのにかかる時間として定義されます。時間が経過した後 T、粒子は同じ位置を同じ方向に通過します。

振動の定義の頻度は、1秒間にパーティクルによって実行される振動の数です。

T 秒で、パーティクルは1回の振動を完了します。

したがって、1秒間の振動数、つまりその周波数 f、:

f = frac {1} {T}

発振周波数は、サイクル/秒またはヘルツで測定されます。

発振周波数の種類

人間の耳は20 Hz〜20,000 Hzの周波数に敏感であり、この範囲の周波数は音波または可聴周波数と呼ばれます。人間の聴覚の範囲を超える周波数は超音波周波数と呼ばれ、可聴範囲を下回る周波数は超音波周波数と呼ばれます。この詐欺でよく知られているもう1つの用語は「超音速」です。体が音速よりも速く移動する場合、超音速で移動すると言われます。

電波(振動する電磁波)の周波数はキロヘルツまたはメガヘルツで表されますが、可視光の周波数は数百テラヘルツの範囲です。