Frekvence

Frekvence (též kmitočet)^[1] je fyzikální veličina, která udává počet opakování periodického děje za daný časový úsek, nejčastěji za sekundu. Například v obvodu střídavého proudu se takto označuje počet kmitů napětí nebo proudu za sekundu.

Frekvence
Název veličiny a její značka	Frekvence f
Hlavní jednotka SI a její značka	hertz Hz
Definiční vztah	${\displaystyle {f}={\frac {1}{T}}}$
Dle transformace složek	skalární
Zařazení jednotky v soustavě SI	odvozená

Historie

Slovo frekvence pochází z latinského slova frequentia. Český pojem kmitočet roku 1875 zavedl Josef Durdík^[2] pro počet kmitů (struny)^[3] v čase. Je to obdoba německého Schwingungszahl.^[4]

Frekvence

• Symbol veličiny: f ^[5]
• Jednotka SI: hertz, značka jednotky: Hz (rozměr 1 Hz = 1 s⁻¹)
• Často používané násobky: kilohertz (kHz), megahertz (MHz) a gigahertz (GHz)
• Další jednotky: otáčky za minutu (ot./min)

Vztah k jiným veličinám

Mezi frekvencí ${\displaystyle f}$ a periodou ${\displaystyle T}$ (dobou trvání děje) platí vztah

${\displaystyle {f}={\frac {1}{T}}}$

Při popisu kmitání a vlnění se používá také úhlová frekvence (úhlový kmitočet)

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

Frekvence a délka vlny

U periodického vlnění se vlnová délka (délka vlny) určí podle vzorce ${\displaystyle \lambda ={\frac {v}{f}}=2\pi {\frac {v}{\omega }}}$, jednotky [m; m/s, Hz], kde ${\displaystyle v}$ je rychlost šíření vlnění v prostředí, ${\displaystyle \lambda }$ vlnová délka a ${\displaystyle f}$ frekvence. Pro elektromagnetické vlnění ve vakuu platí stejný vztah s tím, že ${\displaystyle v=c}$ (rychlost světla ve vakuu).

Dřívější užití v rozhlasovém vysílání

Dříve se místo frekvence (resp. kmitočtu) nosné vlny rozhlasových stanic udávala jejich vlnová délka. Údaj vysíláme na vlně 183 m tedy znamenal vysílání s nosnou frekvencí 1640 kHz. Udávání frekvence pomocí délky vlny je považováno za zastaralé. Užitečná je ale její znalost u nižších frekvencí, protože ovlivňuje vhodnou velikost antén a schopnost průniku překážkami. Dnes používáme jednotku Hz a její násobky.

Před užíváním jednotky Hz se také používala zkratka cykly tedy např. 100 MHz se označovalo jako 100 megacyklů (100 Mcyc/s, cykly za 1 s). Názvy megacykly a kilocykly se dnes nepoužívají. Přestože se nejedná o jednotku SI, používá se u vzorkování jako vzorkovací frekvence počet vzorků za sekundu (100 MS/s, vzorky za 1 s).^[6]