【3分でわかる】Hzの求め方を徹底解説!公式F=1/Tと周期・波長の計算手順
【3分でわかる】Hzの求め方を徹底解説!公式F=1/Tと周期・波長の計算手順を徹底追究! 知っておきたい トピックの裏側を分かりやすく展開します。
周波数(あるいは振動数)を求める最も根源的な公式が「f = 1 / T」です。記号の意味は、fが周波数(Frequency:単位はHz)、Tが周期(Period:単位は秒[s])を示しています。
周波数(Hz)の定義は「1秒間に波や振動が繰り返される回数」であり、周期(T)の定義は「波や振動が1回完了するのに要する時間(秒)」です。両者は完全な逆数関係(表裏一体)にあります。
具体例で計算の流れを確認してみましょう。
- 例題1: 1往復するのに「0.02秒」かかる振り子の周波数は?
計算:f = 1 ÷ 0.02 = 50 Hz(東日本エリアの商用電源と同じリズムです) - 例題2: 1秒間に「60回」回転するモーターの周期Tは?
計算:T = 1 ÷ 60 ≒ 0.0167 秒(約16.7ミリ秒)(西日本の電源周波数と同じ周期です)
ここで多くの学習者やエンジニア初心者が足をすくわれるのが、時間の単位がミリ秒(ms)やマイクロ秒(μs)で与えられた場合です。公式に数値を代入する前に、必ず単位を基本単位である「秒(s)」へ変換しなければなりません。
- 1ミリ秒(ms)= 0.001秒 = 10-3秒
- 1マイクロ秒(μs)= 0.000001秒 = 10-6秒
例えば「周期が5ms」である信号の周波数を求める場合、f = 1 ÷ 5 = 0.2 Hzとするのは致命的な誤りです。5 ms = 0.005 秒と変換した上で、f = 1 ÷ 0.005 = 200 Hzと導くのが正解です。