Tần số là gì? Những thông tin cơ bản cần biết về tần số

Tần số là gì?

Tần số là số lần  một hiện tượng tự lặp lại trên một đơn vị thời gian.

Để tính tần số, hãy chọn một khoảng thời gian, đếm số lần xuất hiện của hiện tượng trong khoảng thời gian này, sau đó chia số này cho khoảng thời gian đã chọn.

Như vậy, đơn vị của tần số là nghịch đảo của đơn vị  thời gian. Trong hệ thống đo lường quốc tế, đơn vị này là Hz được đặt theo tên của nhà vật lý người Đức Heinrich Rudolf Hertz. 1 Hz chỉ ra rằng tần số lắp lại của sự việc đúng bằng 1 lần mỗi giây:

1 Hz = 1/s

Các đơn vị khác của tần số là:

• Số vòng quay trên phút (vòng / phút) đối với tốc độ động cơ, …
• Nhịp mỗi phút (nhịp mỗi phút) cho nhịp tim, nốt nhạc …

 Những thông tin cơ bản về tần số là gì?

Trong tần số có rất nhiều thông tin và những thông tin cơ bàn dưới đây là những thông tin mà bạn cần quan tâm:

Các khái niệm liên quan

• Hertz (Hz): Một Hertz tương đương với một chu kỳ trên giây.
• Chu kỳ: một làn sóng hoàn chỉnh của dòng điện xoay chiều hoặc điện áp.
• Luân phiên: nửa chu kỳ.
• Thời gian: Thời gian cần thiết để tạo ra một chu kỳ hoàn chỉnh của dạng sóng.
• Tần số âm thanh: 15 Hz đến 20kHz (phạm vi nghe của con người).
• Tần số vô tuyến: 30-300kHz.
• Tần số thấp: 300 kHz đến 3 megahertz (MHz).
• Tần số trung bình: 3-30 MHz.
• Tần số cao: 30-300MHz.

Tần số thường được sử dụng để mô tả hoạt động của thiết bị điện. Dưới đây là một số dải tần phổ biến:

• Tần số dòng điện (thường là 50 Hz hoặc 60 Hz).
• Biến tần thường sử dụng tần số sóng mang từ 1 đến 20 kilohertz (kHz).
• Các mạch và thiết bị thường được thiết kế để hoạt động ở tần số cố định hoặc thay đổi. Thiết bị được thiết kế để hoạt động ở tần số cố định hoặc linh hoạt nếu hoạt động ở tần số khác với tần số quy định.

Tần số liên hệ với chu kỳ

Tần số có thể được tính qua liên hệ với chu kỳ, thời gian giữa 2 lần xuất hiện liên tiếp của sự việc. Tần số f sẽ bằng nghịch đảo của chu kỳ T. Được tính như sau:

f = 1/T

Tần số trong chuyển động sóng

Trong chuyển động sóng, tần số là số lần quan sát được đỉnh sóng tại một thời điểm bất kỳ. Các tần số sóng âm trong âm nhạc cũng được đặc trưng bởi các nốt nhạc.

• Liên hệ với bước:

 Bước sóng của sóng bằng chu kỳ nhân với tốc độ của sóng. Do đó tần số f bằng vận tốc truyền sóng v chia cho bước sóng λ.

 f = v / λ

• Trong môi trường truyền sóng:

Khi sóng truyền qua các phương tiện khác nhau, tần số của chúng không thay đổi (nhưng  tốc độ và bước sóng của chúng có thể thay đổi).

Tần số quét màn hình

Có thể nói cụm từ “tần số quét” rất phổ biến trong các thông số kỹ thuật của các thiết bị điện tử có dạng màn hình như tivi, điện thoại thông minh, máy tính xách tay, máy tính bảng… Dù là màn hình LCD hay là màn hình LED thì đều có tần số quét.

Tần số quét của màn hình là số khung hình mà màn hình có  thể xử lý mỗi giây. Như bạn đã biết, phim  được phát từng khung hình. Bạn lật càng nhiều khung hình, chất lượng video càng tốt và chuyển động của video càng mượt mà. Thông thường, với một loại tốc độ làm tươi màn hình như 60Hz, 120Hz, 144Hz, chúng tôi giả định rằng các loại màn hình này thực hiện lần lượt 60, 120, 144, … khung hình mỗi giây. .

 Tần số âm thanh nghe được

Âm thanh là một dạng năng lượng được con người cảm nhận thông qua thính giác bằng cách cảm nhận các sóng  truyền trong không gian và được  màng nhĩ tiếp nhận. Thông thường, con người chúng ta  có thể nghe thấy âm thanh trong khoảng 20-20000 Hz. Dải tần số này có các đặc điểm  sau:

 – Các tần số dưới 20 Hz được gọi là hạ âm và mức tần số này hoàn toàn có thể cảm nhận được, nhưng không  nghe thấy.

– Tần số trên 20000 Hz được gọi là siêu âm, và giống như sóng hạ âm, mức tần số này có thể cảm nhận được nhưng không nghe thấy.

Một số người có thể nghe thấy âm thanh trong khoảng 20 đến 20000 Hz hoặc hơn. Ngưỡng nghe của họ cao hơn là do địa hình và  cấu trúc màng nhĩ đặc biệt.

Tần số dòng điện là gì?

Các thiết bị  gia dụng hiện nay như nồi cơm điện, TV, tủ lạnh, bàn là, máy giặt, điều hòa thường được ghi thông số ở 220V-60Hz hoặc 220V-50Hz. Ở Việt Nam, tần số của lưới điện dân dụng  là 50 Hz. Tức là, dòng điện sẽ trở lại trạng thái ban đầu trong khoảng thời gian 1/50 giây. Tức là dòng điện sẽ lặp lại khoảng 50 lần mỗi giây.

Tần số dòng điện 1 chiều

Các nghiên cứu chỉ ra rằng biên độ của dòng điện một chiều sẽ có một đường thẳng và cường độ của nó không thay đổi theo thời gian và đi theo một hướng nhất định. Do đó, giá trị tần số dòng điện là 0. Các ứng dụng cụ thể của dòng điện một chiều như ắc quy, pin để khởi động ô tô, đèn chiếu sáng, các thiết bị lập trình tín hiệu trong ngành công nghiệp.

Tần số dòng điện xoay chiều

Biên độ của dòng điện xoay chiều  có dạng hình sin chuyển động đối xứng với  nửa chu kỳ âm và dương. Ngoài ra, chúng chuyển động theo hình sin nên tần số  xoay chiều khác 0. Đặc biệt ở Việt Nam chủ yếu có hai loại tần số dòng điện là 50Hz và 60Hz. Tương tự khi tần số nguồn là 60 Hz thì khoảng thời gian 1/60 giây thì dòng điện sẽ trở lại trạng thái ban đầu, tức là luồng lặp lại khoảng 60 lần mỗi giây.

Công thức tính tần số là gì?

Để có thể tính được tần số thì bạn có thể dựa vào các yếu tố sau để có được công thức tính chuẩn nhất:

Dựa vào bước sóng

Khi đã biết được bước sóng và tần số dao động thì bạn có thể áp dụng phương trình sau đây:

f = V / λ

Trong đó:

• V: vận tốc sóng
• f: tần số
• λ: bước sóng.

Trong quá trình tính toán thì bạn nên chú ý đến đơn vị đã được cho và nên đổi thành đơn vị m để thuận tiện hơn trong việc tính toán.

Dựa vào tần số sóng điện từ trong chân không

Trong môi trường chân không thì vận tốc sẽ không bị ảnh hưởng bởi yếu tố nào. Chúng không giống với môi trường ngoài chân không nên bạn sẽ áp dụng công thức sau đây:

f = C/ λ

Trong đó:

• λ: bước sóng.
• C: vận tốc ánh sáng
• f: tần số

Dựa trên thời gian hoặc chu kỳ

Trong phương trình này, thời gian và tần số là hai đại lượng chính cần thiết để hoàn thành  dao động sóng và tỉ lệ nghịch với nhau. Công thức sẽ là:

f= 1/T

Trong đó

• f: tần số
• T:  chu kỳ thời gian cần để hoàn thành một dao động.

Dựa trên tần số góc

Công thức tần số khi biết tần số góc của một sóng là:

f = ω/(2π)

Trong đó:

• ω là tần số góc
• f là tần số chuẩn
• π là hằng số pi, có giá trị khoảng 3,14

Trên đây là những chia sẻ của AME Group về tần số là gì? Hy vọng những thông tin và chúng tôi chia sẻ có thể giúp ích cho bạn trong quá trình tìm hiểu thông tin. Cảm ơn bạn đã đọc bài viết và hãy đón chờ những thông tin giá trị trong bài viết sau nhé.