Ce este frecvența?

Frecvența curentului alternativ (c.a.) este numărul de cicluri pe secundă într-o undă sinusoidală de c.a. Frecvența este rata cu care curentul își schimbă direcția pe secundă. Se măsoară în hertzi (Hz), o unitate de măsură internațională în care 1 hertz este egal cu 1 ciclu pe secundă.

• Hertz (Hz) = Un hertz este egal cu un ciclu pe secundă.
• Ciclu = O undă completă de curent sau tensiune alternativă.
• Alternanță = O jumătate de ciclu.
• Perioadă = Timpul necesar pentru a produce un ciclu complet al unei forme de undă.

La modul cel mai elementar, frecvența este frecvența cu care se repetă ceva. În cazul curentului electric, frecvența este numărul de ori de câte ori o undă sinusoidală repetă, sau completează, un ciclu de la pozitiv la negativ.

Cu cât mai multe cicluri au loc pe secundă, cu atât mai mare este frecvența.

Exemplu: Dacă se spune că un curent alternativ are o frecvență de 3 Hz (a se vedea diagrama de mai jos), acest lucru indică faptul că forma sa de undă se repetă de 3 ori într-o secundă.

Frecvența este utilizată de obicei pentru a descrie funcționarea echipamentelor electrice. Mai jos sunt prezentate câteva intervale comune de frecvență:

• Frecvența liniei de alimentare (în mod normal 50 Hz sau 60 Hz).
• Aductoare cu frecvență variabilă, care utilizează în mod normal o frecvență purtătoare de 1-20 kilohertzi (kHz).
• Frecvența audio: 15 Hz până la 20 kHz (intervalul auzului uman).
• Frecvență radio: 30-300 kHz.
• Frecvență joasă: 300 kHz până la 3 megahertzi (MHz).
• Frecvență medie: 3-30 MHz.
• Frecvență înaltă: 30-300 MHz.

Circuitele și echipamentele sunt adesea proiectate pentru a funcționa la o frecvență fixă sau variabilă. Echipamentele proiectate să funcționeze la o frecvență fixă funcționează anormal dacă sunt operate la o frecvență diferită de cea specificată. De exemplu, un motor de curent alternativ proiectat să funcționeze la 60 Hz funcționează mai lent dacă frecvența scade sub 60 Hz, mai rapid dacă depășește 60 Hz. În cazul motoarelor de curent alternativ, orice modificare a frecvenței determină o modificare proporțională a vitezei motorului. Un alt exemplu este că o reducere de 5% a frecvenței produce o reducere de 5% a vitezei motorului.

Cum se măsoară frecvența

Un multimetru digital care include un mod de contorizare a frecvenței poate măsura frecvența semnalelor de c.a. și poate oferi, de asemenea, următoarele:

• Înregistrare MIN/MAX, care permite înregistrarea măsurătorilor de frecvență pe o perioadă specificată sau în același mod în care sunt înregistrate măsurătorile de tensiune, curent sau rezistență.
• Auto-range, care selectează automat domeniul de frecvență, cu excepția cazului în care tensiunea măsurată se află în afara domeniului de măsurare a frecvenței.

Rețelele electrice variază în funcție de națiune. În SUA, rețeaua se bazează pe un semnal foarte stabil de 60 de hertzi, ceea ce înseamnă că ciclează de 60 de ori pe secundă.

În SUA, alimentarea cu energie electrică a gospodăriilor se bazează pe o sursă de curent alternativ monofazat, de 120 de volți. Puterea măsurată la o priză de perete într-o casă din SUA va produce unde sinusoidale care oscilează între ±170 de volți, cu tensiunea reală-rms măsurând 120 de volți. Rata de oscilație va fi de 60 de cicluri pe secundă.

Hertz este numit după fizicianul german Heinrich Hertz (1857-1894), primul care a emis și recepționat undele radio. Undele radio se deplasează cu un ciclu pe secundă (1 Hz). (În mod similar, un ceas ticăie la 1 Hz.)

.