Trong cuộc sống hiện nay, có thể chúng ta đã nghe nói nhiều đến khái niệm tần số nhưng không phải ai cũng biết tần số là gì. Trên thực tế, khái niệm tần số chỉ thường được đề cập trong nghiên cứu về sóng và các hình thức truyền thông khác nhau. Hãy tìm hiểu xem tần số thu và tổng hợp cũng như các dải tần, chu kỳ và tần suất xuất hiện của tần số cùng eParking ngay nhé.
Mục lục bài viết
Tần số là gì?
Tần số (Hz) đề cập đến số lần một hiện tượng được lặp lại trên một đơn vị thời gian. Cách tính tần số hiện nay thường là chọn một khoảng thời gian, đếm số lần hiện tượng xảy ra trong khoảng thời gian đó rồi chia cho khoảng thời gian đã chọn => đơn vị đo tần số là nghịch đảo của đơn vị thời gian.
Tần số là gì?
Hiện tại, theo Đơn vị đo lường quốc tế, đơn vị Hertz, được biểu thị bằng hz, là đơn vị để tính tốc độ lặp lại của một sự kiện, bằng 1/giây: ví dụ: 1hz = 1/s. Đơn vị này cũng được đặt theo tên của nhà vật lý thiên tài người Đức Heinrich Rudolf Hertz.
- Revolutions Per Minute – RPM (số vòng quay trên phút): Thường được sử dụng cho tốc độ động cơ.
- Beats Per Minute – BPM (nhịp mỗi phút): Thường được sử dụng cho nhịp tim, nốt nhạc,…
Các khái niệm liên quan đến tần số mà bạn có thể chưa biết
- Hertz (hz): Mỗi hz bằng với một chu kỳ mỗi giây;
- Chu kỳ: Chỉ làn sóng hoàn chỉnh của điện áp hoặc là dòng điện xoay chiều;
- Luân phiên: chỉ một nửa của chu kỳ;
- Thời gian: Là một khoảng thời gian cần thiết để có thể tạo ra một chu kỳ hoàn chỉnh của dạng sóng;
- Tần số âm thanh: Từ 15hz – 20hz và là phạm vi thính giác của con người;
- Tần số vô tuyến: Từ 30 – 300hz;
- Tần số thấp: 300kHz – 3 megahertz (MHz);
- Tần số trung bình: 3 – 30 MHz;
- Tần số cao: 30 – 300 MHz.
Hertz (hz)
Tần số thấp và tần số trung bình cũng là tần số của thẻ từ dùng trong hệ thống giữ xe thông minh. Cụ thể:
Tần số được sử dụng để mô tả hoạt động của thiết bị điện. Một số dải tần phổ biến là: Tần số hiện tại thường là 50hz hoặc 60hz và các ổ đĩa biến tần, sử dụng tần số sóng mang 1 – 20 kilohertz (kHz).
Công thức để tính tần số
Công thức để tính tần số
Cách tính tần số dựa trên tần số góc
Khi đã biết tần số góc của sóng, tần số chuẩn của sóng thường được tính theo công thức sau:
f = ω / (2π)[3]
Trong đó:
- ω: Là tần số góc
- π: Là hằng số pi= 3,14.
Tính tần số dựa vào sóng điện từ trong chân không
Trong chân không, tốc độ sóng không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác. Do đó, tốc độ của sóng điện từ trong môi trường này bằng tốc độ ánh sáng, ta có thể tính theo công thức sau:
f = C/λ
Trong đó:
- C: Vận tốc ánh sáng
- λ: Bước sóng
Tính tần số từ bước sóng
Khi biết bước sóng và tốc độ của dao động, tần số được tính theo công thức sau:
f=V/λ
Trong đó:
- V: Vận tốc sóng
- f: Tần số
- λ: Bước sóng
Tính tần số dựa trên thời gian hoặc khoảng thời gian
Tần số và thời gian là những đại lượng cần thiết để hoàn thành một dao động sóng và tỉ lệ nghịch với nhau. Công thức để biết thời gian dao động là:
f =1/T[2]
Trong đó:
- f: Tần số
- T: Khoảng thời gian hoặc khoảng thời gian cần thiết để hoàn thành một dao động.
Xem thêm:
Các loại tần số phổ biến
Tần số điện
Đầu tiên, bạn cần biết tần số của dòng điện là bao nhiêu. Hiện nay, nếu nhà bạn sử dụng các thiết bị như tivi, tủ lạnh, điều hòa, quạt,… thì thường thấy ghi 220V / 50hz hoặc 220V / 60hz trên các thiết bị này.
Tần số điện
Tuy nhiên, ở Việt Nam hiện nay, mạng được sử dụng phổ biến là tần số 50 Hz, nghĩa là dòng điện trở về trạng thái ban đầu trong vòng 1/50 giây (50 lần lặp lại).
Tần số điện 1 chiều
Cường độ dòng điện một chiều là một đoạn thẳng có độ lớn không đổi theo thời gian và truyền theo một hướng xác định. Do đó, giá trị tần số của dòng điện một chiều = 0, các thiết bị sử dụng dòng điện này sẽ là pin, ắc quy chiếu sáng,…
Tần số điện xoay chiều
Biên độ của dòng điện xoay chiều là một sóng hình sin chuyển động đối xứng. Vì tần số này chuyển động theo hình sin nên tần số xoay chiều cũng = 0. Hiện nay ở Việt Nam có hai tần số hiện nay là 50hz và 60hz. Như đã đề cập trước đó, tần số 50hz có chu kỳ là 1/50s, và 60hz là 1/60s, sau đó dòng điện sẽ trở lại trạng thái ban đầu.
Tần số quét màn hình
Quét là từ mà những người thích thiết bị công nghệ, máy tính, TV,… sẽ gặp phải thường xuyên, bởi vì chỉ cần bạn sử dụng màn hình, dù là LED, LCD hay bất kỳ công nghệ nào khác, nếu không cũng sẽ có quét.
Tần số quét màn hình
Vậy tần số quét là gì? Tốc độ làm mới là số khung hình trên giây và video được phát bằng cách lật nhanh các khung hình. Các khung hình được lật càng nhiều thì chất lượng video sẽ càng tốt và mượt mà hơn. Nếu màn hình của bạn có tốc độ làm tươi 60hz, các khung hình sẽ chạy 60 lần/giây theo trình tự.
Tần số âm thanh
Âm thanh là một dạng tần số của tri giác thính giác của con người, mà con người cảm nhận được như những sóng lan truyền trong không gian. Tuy nhiên, con người chỉ có thể nghe được âm thanh trong dải tần 20 – 20000hz.
- Nếu tần số âm thanh < 20hz thì đó là sóng hạ âm, bạn chỉ có thể cảm nhận được chứ không thể nghe được.
- Nếu tần số âm thanh > 20000hz thì đó là sóng siêu âm, bạn chỉ cảm nhận được chứ không thể nghe được.
Có nhiều trường hợp đặc biệt nghe được âm thanh trong khoảng đó, nhưng đó là con số rất nhỏ vì còn tùy thuộc vào vị trí và cấu tạo đặc biệt của màng nhĩ để có thể nghe được ngưỡng tần số âm thanh cao hơn hay thấp hơn.
Cách để phân biệt giữa tần số 50hz và 60hz
Không khó để phân biệt hai tần số này, vì chúng có những điểm khác biệt nhất định, sau đây là sự khác biệt giữa hai tần số này để các bạn xem và phân biệt:
Cách để phân biệt giữa tần số 50hz và 60hz
- Tần số 50hz chậm hơn tần số 60hz.
- Động cơ 60hz sẽ có tốc độ chạy cao hơn so với 50hz vì hệ thống cơ khí cần thiết kế tốt hơn
- Đối với động cơ máy phát, động cơ và máy phát cần chạy nhanh hơn vì giá thành thiết kế sẽ cao hơn do phải tính lực ly tâm và lực ma sát.
- Đối với máy biến áp, 60hz sẽ tiết kiệm vật liệu, nhưng sẽ có tổn thất điện áp trên đường dây, do f tăng, XL tăng => tổn thất sẽ tăng.
- Đối với đường dây truyền tải và phân phối, Zr (trở kháng) của đường dây sẽ tăng 20% nên sẽ xuất hiện tỷ lệ sụt áp. Và điện dung đường dây giảm 20% thì tác động vào lưới điện sẽ mạnh hơn. Hiệu ứng bề mặt được tăng lên, do đó yêu cầu công suất đường dây phải lớn.
- Thời gian của hai dòng điện cũng khác nhau, và giá trị hiệu dụng của 60hz cao hơn 50hz trong vòng 1s.
Tại sao Việt Nam sử dụng điện 50Hz thay vì 60Hz
Ở Việt Nam, hầu hết các thiết bị sử dụng 50Hz thay vì 60Hz vì một số lý do, một trong những lý do phổ biến nhất là:
Tại sao Việt Nam sử dụng điện 50Hz thay vì 60Hz
- Tần số nguồn 60hz yêu cầu thiết bị cách điện cao, dẫn đến chi phí cao
- Hầu hết các nước trên thế giới cũng sử dụng tần số 50hz nên việc nhập thiết bị tương thích sẽ dễ dàng hơn => thiết bị an toàn hơn.
Ở Việt Nam, dòng điện 50hz được sử dụng phổ biến hơn 60hz vì những lý do sau:
- Ngoài ra, dòng điện 220V/50hz sẽ giúp tiết kiệm hơn nữa vì điện áp càng cao thì điện áp càng giảm. Mặc dù điện áp của hệ thống 110V/60hz an toàn nhưng không sử dụng dây nối đất, dễ bị mất pha.
Hy vọng qua bài viết trên eParking đã giúp các bạn đã hiểu được khái niệm tần số là gì và công thức tính tần số từ các giá trị có sẵn. Mặc dù những công thức này đã được dạy từ thời sinh viên, nhưng ít người biết nó hữu ích như thế nào.