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Frequenz

Physikalische Größe

Name Frequenz

Größenart Frequenz

Formelzeichen der Größe

f, ν

Größen- und Einheiten- system

Einheit Dimension

SI Hertz (Hz) T -1

Die Frequenz (lat. frequentia , Häufigkeit) beschreibt die Häufigkeit eines sich regelmäßig wiederholenden Vorgangs, wie beispielsweise

die Herzfrequenz einer Person (angegeben meist als Anzahl der Pulsschläge pro Minute) oder

die Frequenz eines hörbaren Tones (angegeben meist als Anzahl der Schwingungen pro Sekunde).

Definition

Die Frequenz bezeichnet man in Gleichungen durch das Formelzeichen f (in der Technik) oder ν (ny, in der Physik); definiert wird sie durch die Zahl von Ereignissen Δ N innerhalb eines wählbaren Zeitintervalls Δ t und zwar bezogen auf dieses Zeitintervall

.

Der Zeitraum Δ t ist beliebig wählbar und nicht notwendig auf eine Zeiteinheit festzulegen. Es ist gleichgültig, ob man z. B. zählt

1 Schwingung in 20 ms, 50 Schwingungen in 1 s, 750 Schwingungen in 15 s oder 3000 Schwingungen in 1 min,

die Frequenz ist in allen diesen Fällen dieselbe.

Als Zahl Δ N ist jede positive reelle Zahl möglich; die Frequenz ist eine stufenlose oder analoge Größe. Die Frequenz ist aber eine besonders leicht digital erfassbare Größe, weil Δ N durch Zählung bestimmt werden kann und dann als natürliche Zahl angegeben wird, wodurch ein gestufter oder digitaler Messwert entsteht; siehe auch Digitale Messtechnik unter Zählkode.

Sinnvoll ist die Angabe einer Frequenz bei regelmäßig wiederholten Ereignissen, also Ereignissen mit festem Zeitabstand voneinander, der Periodendauer oder Schwingungsdauer T . Die Frequenz ist der Kehrwert der Periodendauer; .

Die Einheit der Frequenz ist das Hertz mit dem Einheitenzeichen Hz. Sie ist nach dem deutschen Physiker Heinrich Hertz benannt. Gemäß vorstehender Gleichung ist die Einheit abgeleitet von der SI-Basiseinheit Sekunde mit dem Einheitenzeichen s durch

.

Diese Einheit wird ausschließlich für die Frequenz verwendet und nicht für spezielle Größen, die auch in 1/s angegeben werden, wie beispielsweise Drehzahl oder Kreisfrequenz.

Spezielle Frequenzbegriffe

Umlauffrequenz

Unter Umlauffrequenz oder Drehzahl n versteht man die Anzahl von Umdrehungen pro Zeitspanne. Als Einheit wird hier oft 1/min oder (nicht DIN-gemäß) U/min (Umdrehungen pro Minute; englisch rpm) verwendet. Die Periodendauer T heißt hier Umlaufdauer (Dauer einer Umdrehung);

.