Laikotarpis ir dažnis yra pagrindinės idėjos, naudojamos apibūdinti pasikartojančius signalus, judėjimą ir bangų elgesį. Taškas rodo vieno pilno ciklo laiką, o dažnis rodo, kiek ciklų įvyksta per vieną sekundę. Kadangi šios dvi vertybės yra glaudžiai susijusios, jos padeda aiškiai paaiškinti pasikartojimą. Šiame straipsnyje pateikiama informacija apie jų reikšmę, ryšį, matavimą, naudojimą.
Ciklo laikas kartojant judesį
Laikotarpis ir dažnis yra du pagrindiniai būdai apibūdinti pasikartojantį judesį, virpesius ir bangų elgesį. Jie abu apibūdina tą patį pasikartojantį ciklą, tačiau sutelkia dėmesį į skirtingas jo dalis. Laikotarpis matuoja laiką, reikalingą vienam pilnam ciklui. Dažnis matuoja, kiek pilnų ciklų įvyksta per vieną sekundę. Jie parodo, ar pasikartojantis signalas keičiasi lėtai, ar greitai. Supratus abu dalykus, lengviau aiškiai apibūdinti ir palyginti pasikartojantį elgesį.
Mokymasis apie periodą pasikartojančiame signale
Laikotarpis yra laikas, reikalingas vienam pilnam pasikartojančio signalo ciklui. Tai parodo, kiek laiko užtrunka, kol modelis grįžta į tą patį tašką ir prasideda iš naujo. Laikotarpio simbolis yra T, o standartinis vienetas yra antrasis (-iai). Ilgesnis laikotarpis reiškia, kad signalas kartojasi lėčiau, o trumpesnis – greičiau.
Paprastas būdas suprasti mėnesines yra pažvelgti tik į vieną pilną ciklą. Išmatuokite laiką nuo vieno pasikartojančio modelio taško iki kito atitikimo taško. Šis laikas yra laikotarpis. Tai aiškiai apibūdina bet kokio pasikartojančio signalo laiką.
Dažnis pasikartojančiame signale
Dažnis yra pilnų ciklų, įvykstančių per vieną sekundę, skaičius. Tai parodo, kaip dažnai laikui bėgant pasikartoja signalas. Dažnio simbolis yra f, o standartinis vienetas yra hercas (Hz), o tai reiškia ciklus per sekundę.
Aukštas dažnis reiškia, kad signalas kartojasi daug kartų per trumpą laiką. Žemas dažnis reiškia, kad jis kartojasi mažiau kartų per tą patį laiką. Dažnis yra naudingas apibūdinant signalo pasikartojimo dažnį, o ne vieno viso ciklo trukmę.
Laikotarpio ir dažnio ryšys
Laikotarpis ir dažnis yra atvirkščiai susiję. Tai reiškia, kad kai viena vertė didėja, kita mažėja. Signalas, kuris kartojasi daug kartų per sekundę, turi trumpą laikotarpį. Signalas, kuriam reikia daugiau laiko vienam ciklui užbaigti, turi mažesnį dažnį. Abu apibūdina tą patį pasikartojantį elgesį, tačiau rodo jį skirtingais būdais.
• T = 1 / f
• f = 1 / T
Laikotarpio ir dažnio nustatymas bangos formoje
Bangos formoje arba pasikartojančiame grafike laikotarpis nustatomas matuojant vieno viso ciklo horizontalų ilgį išilgai laiko ašies. Tai atstumas tarp dviejų sutampančių modelio taškų, pvz., vienos viršūnės iki kitos viršūnės, vieno lovio iki kito lovio arba vieno pradinio taško iki kito.
Nustačius laikotarpį, pagal jį galima nustatyti dažnį. Tai padeda susieti bangos formą su tuo, kaip dažnai raštas kartojasi laikui bėgant.
Pagrindiniai laikotarpio ir dažnumo naudojimo būdai
Laikotarpis ir dažnis naudojami apibūdinti viską, kas kartojasi ciklais. Jie atsiranda signaluose, bangose, vibracijose, kintamoje srovėje, impulsų modeliuose, osciliatoriuose, besisukančiuose judesiuose ir kituose pasikartojančiuose procesuose. Šios dvi vertės padeda apibūdinti pasikartojimo laiką ir greitį.
Dažnis naudojamas, kai dėmesys sutelkiamas į tai, kaip greitai kažkas kartojasi laikui bėgant. Laikotarpis naudingesnis, kai dėmesys sutelkiamas į laiką, reikalingą vienam pilnam ciklui. Naudojant abu kartu, gaunamas aiškesnis ir išsamesnis pasikartojančio elgesio aprašymas.
Laikotarpio ir dažnio problemų sprendimo žingsniai
Nustatykite nurodytą vertę
Nustatykite, ar žinoma reikšmė yra laikotarpis, ar dažnis. Atidžiai perskaitykite informaciją ir patikrinkite įrenginį. Tai padeda išvengti painiavos prieš naudojant bet kokią formulę.
Nustatykite, ką rasti
Nustatykite, ko klausiama klausime. Jei prašoma vieno pilno ciklo laiko, raskite tašką. Jei jis prašo ciklų skaičiaus per vieną sekundę, raskite dažnį.
Taikykite teisingą formulę
• Naudokite T = 1 / f, kai žinomas dažnis.
• Naudokite f = 1 / T, kai laikotarpis yra žinomas.
Naudokite nuoseklius vienetus
Prieš apskaičiuodami dažnį hercais, įsitikinkite, kad laiko reikšmė yra sekundėmis. Teisingų vienetų naudojimas padeda gauti teisingą atsakymą ir išlaikyti aiškų rezultatą.
Patikrinkite galutinį atsakymą
Peržiūrėkite atsakymą, kad sužinotumėte, ar jis atitinka laikotarpio ir dažnio santykį. Didesnis dažnis turėtų atitikti trumpesnį laikotarpį, o mažesnis – ilgesnį laikotarpį. Jei abu padidėja tuo pačiu metu, rezultatas neteisingas.
Išvada
Laikotarpis ir dažnis apibūdina tą patį pasikartojantį procesą iš dviejų skirtingų pusių. Vienas sutelkia dėmesį į ciklo laiką, o kitas - į pasikartojimo dažnį. Jų atvirkštinis ryšys, teisingi vienetai ir vieta bangos formos skaityme yra svarbūs sprendžiant problemas. Aiškūs veiksmai ir paprasti patikrinimai padeda išvengti įprastų klaidų, pvz., vienetų maišymo ar ryšio pakeitimo. Šios idėjos suteikia išsamų vaizdą apie pasikartojantį elgesį signalų tyrime.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
Kas yra kampinis dažnis?
Kampinis dažnis yra sukimosi greitis radianais per sekundę. Jis skiriasi nuo įprasto dažnio, kuris matuojamas ciklais per sekundę.
Ar laikotarpis ir dažnis taikomi tik sinusinėms bangoms?
Ne. Jie taikomi bet kokiam signalui, kuris kartojasi įprastu modeliu.
Ar triukšmas gali turėti įtakos laikotarpio ir dažnio matavimui?
Taip. Dėl triukšmo gali būti sunkiau nustatyti pasikartojančius taškus ir sumažinti matavimo tikslumą.
Ką daryti, jei signalas tiksliai nesikartoja?
Jis negali turėti vieno fiksuoto laikotarpio arba vieno fiksuoto dažnumo. Vietoj to gali būti naudojama vidutinė vertė.
Ką reiškia stabilus signalas?
Stabilus signalas laikui bėgant išlaiko beveik pastovų periodą ir dažnį.
Kodėl dažnis vartojamas dažniau nei periodas?
Dažnis suteikia greitą būdą parodyti, kaip dažnai signalas kartojasi kiekvieną sekundę.
