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Frequenz


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Mit Frequenz f (von lat. : frequentia „Häufigkeit“) bezeichnet man eine Anzahl von n in einer bestimmten Zeitperiode T (Besucherfrequenz Schwingungsfrequenz usw.). Neben einer Ereignishäufigkeit Zeitintervall kann Frequenz auch eine Ereignishäufigkeit in bestimmten Gebiet bezeichnen (Ortsfrequenz).

Die Einheit der Frequenz Hertz (Hz)

<math>1\mathrm{Hz}=\frac{1}{\mathrm{s}}</math>
ist abgeleitet von der SI-Basiseinheit Sekunde (s) und gibt die Anzahl der pro Sekunde an. Sie ist nach dem Physiker Heinrich Rudolf Hertz benannt.

Inhaltsverzeichnis

Physik

  
  • in der Physik die Anzahl der Wiederholungen pro Zeiteinheit eines periodischen Vorgangs (Formelzeichen: f oder ν) bzw. Anzahl der Perioden pro Sekunde.
Unter dem Wort Umlauffrequenz bzw. Drehzahl n versteht man das Verhältnis der der Umdrehungen U in einer benötigten Zeit n = U/min. z ist die Anzahl Umdrehungen während der Zeit t. t ist Zeit und Dauer der Rotation. Der Drehwinkel φ. T ist die Umlaufdauer (Dauer einer Umdrehung ). T = 1/n. Drehzahl n und der Umdrehungen z müssen sorgfältig unterschieden werden.
z = φ / 2 ·

<math>
f = {1 \over T} \quad

T = Periodendauer

<math>
f = {n \over t} \quad

n = Schwingungsanzahl und t = Zeit

Frequenzen misst man in der Einheit Hertz ( Hz ). Diese Einheit leitet sich von der als SI-Basiseinheit der Zeit ab:

<math>
[f] = 1\ \mathrm{Hz} = { \over \mathrm{s} } = { \mathrm{s}^{-1} }

Ausbreitungsgeschwindigkeit und Frequenz

Für die Frequenz f gilt:

<math>
f=\frac{c}{\lambda} </math>

wobei c die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle ( Schallgeschwindigkeit ) in einem Medium (meistens Luft ) und <math>\lambda</math> ( lambda ) seine Wellenlänge ist.

Ortsfrequenz

Eine Verallgemeinerung des Frequenzbegriffes ist die Ortsfrequenz . Die Ortsfrequenz ist analog zur (Zeit-)Frequenz Anzahl der Perioden je Längeneinheit.

Frequenzspektrum

Rein sinusförmige Schwingungen kommen in der nicht vor. Es gibt immer Überlagerungen von Frequenzen. Diese können in einem Frequenzspektrum dargestellt

Jeder periodische Vorgang lässt sich durch Summe der in ihm vorhandenen Frequenzen mit der Fourieranalyse darstellen.

Beispiele

  • Dauert eine Periode eine 0 01 so ergibt sich eine Frequenz von:
<math>
f={1\over 0{ }01~\mathrm{s}}=100~\mathrm{Hz} </math>

  • Die Frequenz des Kammertons a' (eingestrichenes a) nach dem ein gestimmt wird beträgt heute 440 Hz (oder höher).

  • Ein Kleinkind hört Töne mit Schwingungen ca. 20000 Hz Erwachsene hören weniger.

  • Die Frequenz des Wechselstroms im europäischen Stromnetz ist 50 Hz bei 230 (!) etwa der Ton G.

  • Im US-amerikanischen Netz sind das 60 bei 117 (!) Volt Nennspannung etwa der B.

Weitere Beispiele: siehe Frequenzband

  • in der Medizin gilt: Der Puls <math>f</math> oder <math>\nu</math> (nü) wird in der Pulsschläge ( Perioden ) pro Minute gemessen.

siehe auch: Sonagramm

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