Hvad er frekvens?

Alternating current (ac) frekvens er antallet af cyklusser pr. sekund i en sinuskurve. Frekvens er den hastighed, hvormed strømmen ændrer retning pr. sekund. Den måles i hertz (Hz), en international måleenhed, hvor 1 hertz er lig med 1 cyklus pr. sekund.

• Hertz (Hz) = En hertz er lig med en cyklus pr. sekund.
• Cyklus = En komplet bølge af vekselstrøm eller vekselspænding.
• Alternation = En halvdel af en cyklus.
• Periode = Den tid, der er nødvendig for at producere en komplet cyklus af en bølgeform.

Frekvens er i sin mest grundlæggende form, hvor ofte noget gentager sig. I tilfælde af elektrisk strøm er frekvensen det antal gange, en sinusbølge gentager eller fuldfører en positiv-negativ cyklus.

Desto flere cyklusser der forekommer pr. sekund, desto højere er frekvensen.

Eksempel: Hvis en vekselstrøm siges at have en frekvens på 3 Hz (se diagrammet nedenfor), betyder det, at dens bølgeform gentager sig 3 gange på 1 sekund.

Frekvens bruges typisk til at beskrive elektrisk udstyrs funktion. Nedenfor er nogle almindelige frekvensområder:

• Spændingsledningsfrekvens (normalt 50 Hz eller 60 Hz).
• Variable frekvensdrev, som normalt anvender en bærefrekvens på 1-20 kilohertz (kHz).
• Audiofrekvensområde: 15 Hz til 20 kHz (det menneskelige høreområde).
• Radiofrekvens: 30-300 kHz.
• Lavfrekvens: 300 kHz til 3 megahertz (MHz).
• Mellemfrekvens: 3-30 MHz.
• Højfrekvens: 30-300 MHz.

Kredsløb og udstyr er ofte konstrueret til at fungere ved en fast eller variabel frekvens. Udstyr, der er konstrueret til at fungere ved en fast frekvens, fungerer unormalt, hvis det drives ved en anden frekvens end den angivne. F.eks. kører en vekselstrømsmotor, der er konstrueret til at fungere ved 60 Hz, langsommere, hvis frekvensen falder til under 60 Hz, og hurtigere, hvis den overstiger 60 Hz. For vekselstrømsmotorer medfører enhver ændring i frekvensen en proportional ændring i motorens hastighed. Et andet eksempel er, at en 5 % reduktion i frekvensen giver en 5 % reduktion i motorens hastighed.

Sådan måler du frekvens

Et digitalt multimeter, der omfatter en frekvenstællertilstand, kan måle frekvensen af vekselstrømsignaler og kan også tilbyde følgende:

• MIN/MAX-optagelse, som gør det muligt at registrere frekvensmålinger over en bestemt periode eller på samme måde som spændings-, strøm- eller modstandsmålinger.
• Auto-range, som automatisk vælger frekvensområdet, undtagen når den målte spænding ligger uden for frekvensmålingsområdet.

Spændingsnettene varierer fra land til land. I USA er elnettet baseret på et meget stabilt 60-hertz-signal, hvilket betyder, at det cykler 60 gange i sekundet.

I USA er husholdningernes elforsyning baseret på en enfaset 120-volts vekselstrømforsyning. Strøm målt ved en stikkontakt i et amerikansk hjem vil give sinusbølger, der svinger mellem ±170 volt, med en ægte effektivspænding på 120 volt. Svingningshastigheden vil være 60 cyklusser pr. sekund.

Hertz er opkaldt efter den tyske fysiker Heinrich Hertz (1857-1894), der var den første til at udsende og modtage radiobølger. Radiobølger bevæger sig med en cyklus i sekundet (1 Hz). (På samme måde tikker et ur med 1 Hz.)