周波数
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
| 周波数 frequency |
|
|---|---|
 |
|
| 量記号 | f, ν |
| 次元 | T −1 |
| 種類 | スカラー |
| SI単位 | ヘルツ (Hz) |
| CGS単位 | ヘルツ (Hz), サイクル毎秒 (c, c/s) |
周波数（しゅうはすう）は、工学、特に電気工学・電波工学や音響工学などにおいて、電気振動（電磁波や振動電流）などの現象が単位時間（ヘルツの場合は一秒）当たりに繰り返される回数である。
目次 |
[編集] 概要
周波数は、波動や振動の周期の逆数であり、単位は「ヘルツ」 (Hz)が使われる。かつては、「サイクル毎秒」（c/s、略して「サイクル」）が使われていたが、1970年代にヘルツに切り替えられた。（日本における切替えは1972年7月1日に施行された改正計量法による。）
振動数も英語では frequency でありほぼ同義であるが、「周波数」がおもに電気・電波に関する工学用語として用いられるのに対し、「振動数」は力学的運動など自然科学（理学）における物理現象に用いられることが多い。
[編集] 定義
波動現象において、周期を T [s] とすると、波の周波数 f [Hz] は次のように定義される。
![f = \frac{1}{T} \ \mathrm{[Hz]}](http://upload.wikimedia.org/math/2/e/6/2e6c4a7269590c3056f528ec494971ff.png)
さらに、波の速さを v [m/s]、波長を λ [m]とすると
![v T = \frac{v}{f} = \lambda \ \mathrm{[m]}](http://upload.wikimedia.org/math/0/5/0/0507964532801537bcc1d33b66cc6ee1.png)
または
![v = f \lambda \ \mathrm{[m/s]}](http://upload.wikimedia.org/math/1/9/9/19996249bf30207e899047d047448888.png)
という関係が成り立ち、周波数 f は
![f = \frac{v}{\lambda} \ \mathrm{[Hz]}](http://upload.wikimedia.org/math/4/5/0/4507e7d7aec1f345978ce0dab240b225.png)
で表される（等速円運動・単振動などの現象については、振動数の項を参照）。
[編集] 周期と周波数
便宜上、より長くてより遅い波（水面波など）は、周波数 (frequency) よりむしろ周期 (Period) で記述する傾向がある。短くて速い波（オーディオやラジオなど）は、通常周期の代わりに周波数によって記述される。
これらの一般的に用いられる変換は、以下のリストで示される：
| 周波数: | 1 mHz (10-3) | 1 Hz (100) | 1 kHz (103) | 1 MHz (106) | 1 GHz (109) | 1 THz (1012) |
| 周期（時間）： | 1 ks (103) | 1 s (100) | 1 ms (10−3) | 1 µs (10−6) | 1 ns (10−9) | 1 ps (10−12) |
[編集] 負周波数
あらゆる交流信号は、正周波数を持つとともに負周波数も持つ。普通は、負周波数を無視しても問題ない。
[編集] 関連項目
[編集] 周波数関連
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