Калькулятор частоты онлайн
Рассчитайте частоту по периоду T, длине волны λ и скорости v, числу колебаний N за время t или оборотам в минуту. Калькулятор покажет частоту в Гц, период, угловую частоту и RPM.
Что означает частота
Частота показывает, сколько полных циклов происходит за одну секунду. В разных задачах циклом может быть колебание маятника, период сигнала, оборот вала, волна с заданной длиной или повторяющийся импульс.
Основные формулы
- f — искомая частота в герцах;
- T — известный период одного полного цикла.
- f — частота волны;
- v — скорость распространения волны в выбранной среде;
- λ — длина волны в той же системе единиц.
- f — средняя частота за интервал наблюдения;
- N — число колебаний, оборотов или импульсов;
- t — время наблюдения.
- f — частота вращения в оборотах за секунду;
- RPM — обороты в минуту для двигателя, вентилятора, шпинделя или другого вращающегося узла.
Все режимы приводят результат к герцам. Для маленьких и больших значений удобнее читать мГц, кГц, МГц, ГГц или ТГц, но физический смысл остаётся тем же: число циклов за секунду.
Связанные величины
- T — период одного цикла;
- f — известная частота.
- ω — угловая частота в радианах за секунду;
- f — частота в герцах.
- RPM — обороты в минуту;
- f — частота вращения в герцах.
| Величина | Что показывает | Где встречается |
|---|---|---|
| Частота | сколько циклов происходит за секунду | колебания, сигнал, вращение, волны |
| Период | сколько времени занимает один цикл | осциллограммы, маятники, электрическая сеть |
| Угловая частота | скорость изменения фазового угла | гармонические колебания, переменный ток, вращение |
| Обороты в минуту | частота вращения за минуту | двигатели, вентиляторы, станки, насосы |
Волны и скорость среды
В волновой задаче частота зависит не только от длины волны, но и от скорости распространения. Для электромагнитной волны в воздухе обычно берут скорость света, а для звука нужно учитывать среду: воздух, воду, металл или заданное пользователем значение.
| Среда или тип волны | Скорость в расчёте | Ограничение |
|---|---|---|
| ЭМ-волна в вакууме или воздухе | 299 792 458 м/с | для воздуха это практическое приближение |
| Свет в воде | примерно 225 млн м/с | упрощение через показатель преломления 1,33 |
| Свет в стекле | примерно 200 млн м/с | стекло принято как среда с показателем 1,5 |
| Звук в воздухе при 20 °C | 343 м/с | меняется с температурой и влажностью |
| Звук в пресной воде | 1480 м/с | зависит от температуры, солёности и давления |
| Звук в стали | 5960 м/с | зависит от марки материала и типа волны |
Частые ориентиры
| Сценарий | Частота | Период или комментарий |
|---|---|---|
| Электросеть в России и ЕС | 50 Гц | один цикл занимает 20 мс |
| Электросеть в США | 60 Гц | один цикл занимает около 16,7 мс |
| Двигатель 3000 об/мин | 50 Гц | удобный пример перехода от RPM к герцам |
| Нижняя граница слышимого звука | около 20 Гц | порог зависит от человека и условий |
| Камертон Ля первой октавы | 440 Гц | музыкальный эталон настройки |
| Верхняя граница слышимого звука | около 20 кГц | у взрослых часто ниже |
| FM-радио | около 100 МГц | частота несущей радиосигнала |
| Wi-Fi 2,4 ГГц | 2,4 ГГц | радиочастотный диапазон связи |
| Микроволновая печь | 2,45 ГГц | типичная рабочая частота магнетрона |
| Видимый свет | сотни ТГц | обычно удобнее задавать длиной волны в нанометрах |
Ограничения и типичные ошибки
- Не смешивайте период в миллисекундах, микросекундах и секундах: перед расчётом единицы должны быть согласованы.
- Для волн выбирайте скорость именно той среды, где распространяется волна.
- RPM относится к оборотам в минуту; для вибраций, импульсов и электрических сигналов этот режим подходит только при явной связи с вращением.
- Частота сигнала не равна громкости, мощности, энергии фотона или скорости передачи данных.
- Для фильтров, резонанса, спектрального анализа и измерений нужны отдельные модели и приборные данные.
Часто задаваемые вопросы
Источники и нормативная база
Расчёты выполняются на основе указанных нормативных и справочных источников. Ссылки открываются в новой вкладке.
Похожие инструменты
Расчёт длины волны и частоты через скорость распространения: свет, звук, радиоволны, пресеты среды, период, диапазон спектра и цвет видимого света.
Расчёт скорости, расстояния и времени для равномерного движения или средней скорости. Поддержка единиц: км/ч, м/с, миль/ч, узлы. Шаги решения, пересчёт во все единицы, бытовые сравнения и график пути.