Hertz

De la Viquipedia, l'enciclopedia lliure

Hertz

Tipus	unitat derivada del SI amb nom especial, unitat derivada en UCUM, unitat de frequencia i unit of call intensity (en)
Unitat de	frequencia
Caracter Unicode	Hz
Simbol	Hz
Eponim	Heinrich Rudolf Hertz
Conversions d'unitats
A unitats del SI	1 Hz
Unitats de base	segon-1

L'hertz (simbol Hz i plural hertzs)^[1] es la unitat de frequencia del Sistema Internacional d'Unitats igual a un cicle o oscil*lacio per segon (1/s o s^-1). Es, per tant, una unitat derivada que depen de la definicio de segon, que es una unitat fonamental.^[2]

El nom <> per a la unitat de frequencia fou proposat a principis de la decada de 1920 per cientifics alemanys per homenatjar el fisic alemany Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894), professor de fisica a la Technische Hochschule de Karlsruhe, que descobri la propagacio de les ones electromagnetiques. La unitat fou adoptada per primera vegada el 1935 per un comite de la Comissio Electrotecnica Internacional inclosa en el sistema d'unitats MKS o sistema Giorgi^[3][4] i adoptada per la 11a Conference Generale des Poids et Mesures CGPM (Conferencia General de Pesos i Mesures) l'any 1960 (Resolucio 12a) amb l'adopcio del Sistema Internacional d'Unitats,^[5] substituint l'anterior designacio cy./sec. (cicles per segon). La unitat <> fou completament substituida per l'hertz a la decada de 1970.^[6]

Un hertz representa un cicle per segon, la repeticio d'un esdeveniment cada segon. Per exemple, l'hertz s'usa en fisica per mesurar el nombre de vegades que es repeteix una ona (so o electromagnetica) per segon. En segon lloc, o es pot emprar, entre altres coses, en ones per segon que arriben a una platja o vibracions d'un solid. L'amplitud mesurada en hertz s'anomena frequencia ${\displaystyle f}$, i en aquest sentit es la inversa del periode ${\textstyle f=1/T}$. La conversio entre frequencies ${\displaystyle f}$ mesurada en hertz i velocitat angular o mesura en radians per segon:

$${\displaystyle \omega =2\pi f\,}$$

i

$${\displaystyle f={\frac {\omega }{2\pi }}\,}$$

L'hertz equival a un cicle per segon. El Comite Internacional de Peses i Mesures va definir el segon com <9.192.631.770 periodes de la radiacio corresponent a la transicio entre els dos nivells hiperfins de l'estat fonamental de l'atom de cesi -133>>^[7][8] i despres afegeix: <9.192.631.770 hertz, n_{hfs Cs} = 9.192.631.770 Hz>>. La dimensio de la unitat hertz es 1/temps (T ^-1 ). Expressada en unitats SI base, la unitat es el segon reciproc (1/s).

Hertz tambe s'utilitza com a forma plural.^[9] Com a unitat SI, es pot prefixar Hz; Els multiples utilitzats habitualment son kHz (kilohertz, 10³ Hz ), MHz (megahertz, 10⁶ Hz ), GHz (gigahertz, 10⁹ Hz ) i THz (terahertz, 10¹² Hz ). Un hertz significa simplement un esdeveniment per segon (on l'esdeveniment que es compta pot ser un cicle complet); 100 Hz significa cent esdeveniments per segon, i aixi successivament. La unitat es pot aplicar a qualsevol esdeveniment periodic; per exemple, es pot dir que un rellotge marca 1 Hz, o es podria dir que un cor huma batega a 1,2 Hz.

La taxa d'ocurrencia d'esdeveniments aperiodics o estocastics s'expressa en segon reciproc o segon invers (1/s o s ^-1) en general o, en el cas especific de la radioactivitat, en becquerels. ^[a] Mentre que 1 Hz es un cicle (o esdeveniment periodic) per segon, 1 Bq es un esdeveniment radionuclid per segon de mitjana.

Tot i que la frequencia, la velocitat angular, la frequencia angular i la radioactivitat tenen totes la dimensio T ^-1, d'aquestes nomes la frequencia s'expressa utilitzant la unitat hertz.^[11] Aixi, es diu que un disc que gira a 60 revolucions per minut (rpm) te una velocitat angular de 2 p rad/s i una frequencia de gir d'1 Hz. La correspondencia entre una frequencia f amb la unitat de hertz i una velocitat angular o amb la unitat de radians per segon es

${\displaystyle \omega =2\pi f}$ i ${\displaystyle f={\frac {\omega }{2\pi }}.}$

L'hertz rep el nom de Heinrich Hertz. Com passa amb totes les unitats SI anomenades per a una persona, el seu simbol comenca amb una lletra majuscula (Hz), pero quan s'escriu completament, segueix les regles per a la majuscula d'un substantiu comu; es a dir, l'hertz es posa en majuscula al comencament d'una frase i en els titols, pero en cas contrari esta en minuscula.

El so es una ona longitudinal que es desplaca, una vibracio de pressio. Els humans perceben la frequencia de les ones sonores com a to. Cada nota musical correspon a un to especific o a una frequencia especifica, que es pot mesurar en hertz. Aixi la nota La te una frequencia de 440 Hz, establerta per la International Standards Organization (ISO) el 1970 i d'on s'obtenen les altres.^[12] L'oida d'un nounat poden detectar frequencies de 20 Hz a 20 000 Hz; l'adult mitja pot sentir sons entre 20 Hz i 16 000 Hz.^[13] Les ones ultrasoniques, infrasoniques i altres vibracions fisiques com les vibracions moleculars i atomiques van des d'uns quants femtohertzs fins a terahertzs (les vibracions moleculars solen ser desenes de terahertzs).^[14]

Frequencies de les notes de l'escala natural diatonica de Zarlin a partir de la nota la₄^[15]

Notes	do	re	mi	fa	sol	la	si	do
Frequencia (Hz)	264 = 3/5 x 440	297 = 27/40 x 440	330 = 3/4 x 440	352 = 4/5 x 440	396 = 9/10 x 440	440	495 = 9/8 x 440	528 = 2 x 264

La radiacio electromagnetica es descriu normalment pel nombre d'oscil*lacions normals del camp electric i magnetic per segon, expressat en hertzs.

L'espectre electromagnetic compren ones des del kHz fins ZHz. Les ones de radio son les mes poc energetiques i tenen frequencies per sota els 10⁹ Hz o 1 GHz. A continuacio, en sentit ascendent d'energia i de frequencies, hi ha les microones, entre 1 GHz i 3 x 10¹¹ Hz o 0,3 THz. Seguidament, hi ha la zona de radiacio infraroja, que va dels 0,3 THz fins als 4 x 10¹⁴ Hz o 0,4 PHz. Li segueix la petita zona de la llum visible, amb uns limits molt precisos entre 3,84 x 10¹⁴ Hz i 7,69 x 10¹⁴ Hz o entre 0,384 PHz i 0,769 PHz. A aquesta estreta zona li segueix la zona de la radiacio ultraviolada que s'enten fins als 3 x 10¹⁶ Hz o 30 PHz. A continuacio hom troba la zona dels raigs X que van dels 3 x 10¹⁶ Hz fins als 9 x 10¹⁹ Hz. Mes energetic hom hi troba els raigs gamma que arriben als 6 x 10²¹ Hz o 6 ZHz i amb mes energia hi ha els raigs cosmics.^[16]

En els ordinadors, la majoria de les unitats centrals de processament (CPU) s'especifiquen per la seva velocitat de rellotge, expressada en megahertz (10⁶ Hz) o gigahertz (10⁹ Hz). Aquesta especificacio fa referencia a la frequencia de rellotge principal de la CPU. Aquest senyal es una ona quadrada, una tensio que alterna regularment entre un valor logic elevat i un valor logic baix. Com que l'hertz s'ha convertit en la principal unitat de mesura acceptada per mesurar el rendiment de la CPU, molts experts han criticat el metode, que diuen que es pot manipular facilment. Alguns processadors utilitzen uns quants cicles de rellotge per fer una unica operacio, mentre que altres processadors poden efectuar diverses operacions en un sol cicle.^[17] Per als ordinadors personals, les velocitats del processador oscil*len entre aproximadament 1 MHz a finals de la decada de 1970 (ordinadors Atari, Commodore, Apple) fins als microprocessadors IBM POWER de 6 GHz.^[18]

Diferents busos informatics, com el bus frontal que connecta la CPU amb el Northbridge, tambe operen a diferents frequencies en el rang de megahertz.

Les taules seguents presenten els noms i simbols dels multiples i submultiples dels hertz segons el Sistema Internacional d'Unitats.

Multiples Coeficient Nom Simbol 10 decahertz daHz 102 hectohertz hHz 103 quilohertz kHz 106 megahertz MHz 109 gigahertz GHz 1012 terahertz THz 1015 petahertz pH 1018 exahertz EHz 1021 zettahertz ZHz 1024 yottahertz YHz 1027 ronnahertz RHz 1030 quettahertz QHz

Submultiples Coeficient Nom Simbol 10-1 decihertz dHz 10-2 centihertz chz 10-3 milihertz mHz 10-6 microhertz uHz 10-9 nanohertz nHz 10-12 picohertz pHz 10-15 femtohertz fHz 10-18 attohertz aHz 10-21 zeptohertz zHz 10-24 yoctohertz yHz 10-27 rontohertz rHz 10-30 quectohertz qHz

Acustica

• Frequencies entre 25 i 150 Hz: el ronronament dels gats, o d'1,5 a 6 kHz.
• Frequencia de 20 Hz: frequencia minima audible per als humans.
• Frequencia de 261.626 Hz: La nota musical del Do mitja en igual temperament.
• Frequencia de 256.869 Hz: la nota musical del Do mitja en temperament igual de Verdi.
• Frequencia de 440 Hz: el la utilitzat per afinar instruments musicals (diapaso).
• Frequencia de 430,54 Hz: el La de Verdi (o afinacio "cientifica") .
• Frequencia entre 16000 i 24000 Hz: limit superior de frequencies audibles per als humans (disminueix amb l'edat).

Electronica

• 44.1, 48, 96 i 192 kHz: frequencies de mostreig tipiques utilitzades en CD, DVD i DVD-audio.
• 740 kHz: La velocitat de rellotge del primer microprocessador comercial, l'Intel 4004 (1971 ).
• de l'1 al 8 MHz: La velocitat de rellotge dels primers ordinadors personals (finals de la decada de 1970, principis de la decada de 1980).
• de 1,2 a 3 GHz: la velocitat de rellotge dels processadors de telefons intel*ligents (2014 fins a l'actualitat).
• del 2 al 5 GHz: la velocitat de rellotge dels darrers microprocessadors individuals (anys 2000 fins a l'actualitat).
• 5,5 GHz : la velocitat de rellotge del processador mes rapida (2022) Core i9 12900k.

Electromagnetisme

• 50 o 60 Hz: corrent altern subministrat per preses de corrent.
• 400 Hz: corrent altern utilitzat a l'aviacio, generat i utilitzat en avions.
• 60 Hz: Corrent altern utilitzat en el sector maritim, actualment utilitzat en gairebe tots els tipus de vaixells .
• del 531 al 1602 kHz: radio AM d'ona mitjana. Immediatament mes enlla es troben les HF en us per a radios internacionals.
• de 2.30 a 21.85 MHz: radio AM d'ona curta. Immediatament despres hi ha els VHF.
• de 87,5 a 108 MHz: radio FM. Immediatament mes enlla es troben els VHF i UHF en us en aeronautica.
• de 177 a 230 MHz: radio digital terrestre DAB+.
• de 474 a 690 MHz: televisio digital terrestre TDT.
• de 700 a 2200 MHz: telecomunicacions - GSM 900, UMTS 2100, LTE (4G), 5G 700, 800, DCS i LTE 1800 son les frequencies utilitzades per a la transmissio i recepcio de senyals en SRB i antenes per a la xarxa de telefonia mobil cel*lular.
• 460 THz: llum vermella.
• 30 PHz: raigs X.
• 300 YHz: raigs gamma : raigs produits pel Sol i per una reaccio nuclear.

• E Richard Cohen; Tom Cvitas; Jeremy G Frey; Bertil Holstrom; John W Jost, ur. (2007). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (PDF). International Union of Pure and Applied Chemistry (3. izd.). Royal Society of Chemistry; 3rd edition. ISBN 0854044337.
• International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2nd edition, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. Electronic version.

• Longitud d'ona
• Pulsacio
• Amplada de banda

Obtingut de <<https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Hertz&oldid=35917664>>

Categoria:

• Unitats derivades del SI

Categories ocultes:

• Pagines amb etiquetes de Wikidata sense traduccio
• Control d'autoritats
• Pagines que usen enllacos magics d'ISBN