Trong cuộc sống hiện nay, chắc hẳn chúng ta có thể đã từng nghe rất nhiều tới khái niệm tần số nhưng thế nào là tần số thì không phải ai cũng biết. Thực chất, khái niệm tần số chỉ hay được nhắc tới trong các nghiên cứu về sóng và các hình thức truyền tin khác nhau. Cùng tìm hiểu tần số là gì cũng như các dải, các chu kỳ, tần số được Dứa vàng thu thập và tổng hợp trong bài viết sau.

Tần số là gì? hz (herzt là gì?)

Tần số là thuật ngữ chỉ số lần của hiện tượng lặp đi lặp lại trên một đơn vị thời gian. Cách tính tần số hiện nay thường được chọn khoảng thời gian và đếm số lần xuất hiện của hiện tượng trong thời gian đó sau đó chia cho khoảng thời gian được chọn => đơn vị đo tần số là nghịch đảo của đơn vị đo thời gian.

Hiện nay, theo đơn vị đo lường quốc tế thì đơn vị hertz có kí hiệu là hz là đơn vị tính tần số lặp lại của sự việc bằng 1 lần trong mỗi giây: ví dụ 1hz = 1/s. Đơn vị này cũng được đặt tên theo nhà thiên tài vật lý người Đức có tên Heinrich Rudolf Hertz.

• Revolutions Per Minute – RPM (Số vòng quay một phút): Thường được dùng cho tốc độ động cơ.
• Beats Per Minute – BPM (Số nhịp đập một phút): Thường được dùng cho nhịp tim, các nốt trong âm nhạc,…

Những khái niệm liên quan đến tần số có thể bạn chưa biết

• Hertz (hz): Mỗi hz bằng một chu kỳ mỗi giây
• Chu kỳ: Chỉ làn sóng hoàn chỉnh của điện áp hoặc dòng điện xoay chiều.
• Luân phiên: Là từ chỉ một nửa của chu kỳ
• Thời gian: Là khoảng thời gian cần thiết để tạo ra một chu kỳ hoàn chỉnh của dạng sóng.
• Tần số âm thanh: Từ 15hz đến 20hz và đây chính là phạm vi thính giác của con người
• Tần số vô tuyến: Từ 30-300hz
• Tần số thấp: 300kHz đến 3 megahertz (MHz).
• Tần số trung bình: 3-30 MHz
• Tần số cao: 30-300 MHz
• Tần số được sử dụng để mô tả hoạt động của các thiết bị điện. Một số dải tần suất phổ biến đó là: Tần số dòng điện thường là 50hz hoặc 60hz và Các ổ đĩa biến tần, sử dụng tần số sóng mang 1-20 kilo hertz (kHz).

Tần số là gì? khái niệm tần số, herzt là gì? hz là gì? chu kì là gì (Ảnh: Internet)

Công thức tính tần số

Tính tần số dựa trên tần số góc

Khi đã biết tần số góc của sóng thì người ta thường sử dụng công thức sau để tính tần số chuẩn của sóng đó:

f = ω / (2π)[3]

Trong đó:

• ω: Là tần số góc
• π: Là hằng số pi= 3,14.

Tính tần số dựa trên sóng điện từ trong chân không

Trong môi trường chân không thì vận tốc sóng không bị ảnh hưởng bởi yếu tố khác. Vì vậy, vận tốc sóng điện từ trong môi trường này bằng vận tốc ánh sáng và ta có thể tính theo công thức:

f = C/λ

Trong đó:

• C: Vận tốc ánh sáng
• λ: Bước sóng

Tính tần số dựa vào bước sóng

Khi biết được bước sóng và vận tốc dao động thì tần số sẽ được tính bằng công thức:

f=V/λ

Trong đó:

• V: Vận tốc sóng
• f: Tần số
• λ: Bước sóng

Tính tần số dựa trên thời gian hoặc chu kỳ

Tần số và thời gian chính là là đại lượng cần để có thể hoàn thành một dao động sóng và nó tỉ lệ nghịch với nhau. Công thức khi biết thời gian dao động sẽ là:

f =1/T[2]

Trong đó:

• f: Tần số
• T: Chu kì thời gian hay lượng thời gian cần để hoàn thành một dao động.

Những công thức tính tần số cơ bản bạn cần biết (Ảnh: Internet)

Hiện nay có những loại tần số phổ biến nào

Tần số điện

Đầu tiên bạn cần hiểu được rõ tần số dòng điện là gì. Hiện nay, nếu gia đình bạn có sử dụng những thiết bị gia dụng như tivi, tủ lạnh, điều hòa, quạt máy,… thì thường sẽ thấy thông số trên các thiết bị này có ghi là 220V/50hz hoặc 220V/60hz. Tuy nhiên, ở Việt Nam hiện nay thì mạng lưới sử dụng phổ biến nằm trong tần số 50 hz nghĩa là trong thời gian 1/50s thì dòng điện sẽ quay trở lại trạng thái ban đầu (lặp lại 50 lần).

Tần số điện 1 chiều

Biên độ dòng điện một chiều là một đường thẳng có cường độ không đổi theo thời gian và nó đi theo một hướng nhất định. Chính vì thế, tần số dòng điện một chiều có giá trị = 0, các thiết bị sử dụng dòng điện này sẽ là ắc quy, pin chiếu sáng,…

Tần số điện xoay chiều

Biên độ dòng điện xoay chiều là một hình sin di chuyển đối xứng nhau. Vì tần số này di chuyển theo dạng hình sin này nên tần số dòng điện xoay chiều cũng = 0. Hiện nay, ở Việt Nam có 2 loại tần số dòng điện là 50hz và 60hz. Như đã nói ở trên thì tần số 50hz có khoảng thời gian là 1/50s và 60hz  sẽ là 1/60sthì dòng điện sẽ quay trở lại trạng thái ban đầu.

Tần số âm thanh

Âm thanh là một dạng tần số được cảm nhận bởi thính giác của con người và nó được con người cảm nhận sóng lan truyền trong không gian. Tuy nhiên, con người chỉ có thể nghe được âm thanh trong khoảng 20-20000hz.

• Nếu tần số âm thanh <20hz thì đây là hạ âm, bạn chỉ có thể cảm nhận chứ không thể nghe được
• Nếu tần số âm thanh >20000hz thì là siêu âm, bạn cũng chỉ có thể cảm nhận chứ không thể nghe được

Có rất nhiều trường hợp đặc biệt sẽ nghe được âm thanh trong khoảng đó, tuy nhiên là một con số rất nhỏ vì nó còn phụ thuộc vào cơ địa và cấu tạo màng nhĩ đặc biệt để nghe được ngưỡng tần số âm thanh cao hơn hoặc thấp hơn.

Tần số là gì? Trong âm thanh có những loại tần số nào (Ảnh: Internet)

Tần số quét màn hình

Tần số quét là cụm từ bạn sẽ gặp rất nhiều nếu bạn yêu thích các thiết bị công nghệ, máy tính, tivi,… Bởi vì chỉ cần sử dụng màn hình, dù đó là màn hình LED, LCD hay bất cứ công nghệ nào khác thì cũng sẽ có tần số quét. Vậy tần số quét là gì? Thực chất, tần số quét chính là lượng khung hình chạy trong một giây và các đoạn phim được phát qua việc lật khung hình. Và khung hình lật càng nhiều sẽ giúp chất lượng video hiển thị tốt hơn, mượt mà hơn. Nếu màn hình của bạn có tần số quét là 60hz thì các khung hình sẽ chạy lần lượt 60 lần/s.

Tần số quét màn hình là gì? Tần số quét màn hình trên smartphone và màn hình (Ảnh: Internet)

Cách phân biệt tần số 50hz và 60hz

Để phân biệt hai loại tần số này thực chất không hề khó vì nó có những khác biệt nhất định, dưới đây là những khác biệt của hai tần số này bạn có thể nhìn vào và phân biệt:

1. Tần số 50hz có tốc độ chậm hơn tần số 60hz.
2. Động cơ 60hz sẽ có tốc độ chạy cao hơn 50hz vì hệ thống cơ khí cần thiết kế tốt hơn
3. Đối với động cơ máy phát thì động cơ và máy phát cần chạy nhanh hơn vì thiết kế sẽ đắt hơn do cần tính toán lực ly tâm, ma sát
4. Đối với máy biếp áp thì 60hz sẽ tiết kiệm vật tư nguyên liệu khi chế tạo hơn nhưng sẽ bị tổn thất điện áp trên đường dây vì khi f tăng thì XL tăng theo => tổn thất sẽ tăng.
5. Đối với đường dây truyền tải và phân khối thì Zr (trở kháng) đường dây sẽ tăng 20% nên sẽ có tỉ lệ sụt áp. Còn dung kháng đường dây giảm 20%, ảnh hưởng lưới điện sẽ mạnh hơn. Hiệu ứng bề mặt tăng lên nên yêu cầu điện dây phải lớn.
6. Moment của 2 dòng điện cũng khác nhau, trong 1s thì giá trị hiệu dụng của 60hz cao hơn 50hz.

Tại sao Việt Nam sử dụng chủ yếu điện 50hz thay vì 60hz

Ở Việt Nam thì đa phần các thiết bị được sử dụng dòng điện 50hz thay vì 60hz bởi rất nhiều lý do, một trong những lý do phổ biến đó là:

1. Tần số điện 60hz yêu cầu thiết bị cần có sự cách điện cao dẫn đến chi phí cao hơn
2. Đa số các quốc gia trên thế giới cũng sử dụng tần số 50hz nên nhập khẩu các thiết bị tương thích sẽ dễ hơn => các thiết bị hoạt động sẽ an toàn hơn.
3. Tại Việt Nam dòng điện 50hz được sử dụng phổ biến hơn 60hz bởi các lý do sau đây:
4. Hơn nữa, dòng điện 220V/50hz sẽ giúp tiết kiệm hơn vì điện áp càng cao thì sụt giảm càng thấp. Còn hệ thống 110V/60hz tuy an toàn về điện áp nhưng không sử dụng dây tiếp địa khiến hiện tượng chạm pha sẽ có khả năng xảy ra.

>>> Có thể bạn quan tâm: Pixel, Megapixel là gì, ý nghĩa của megapixel có thể bạn chưa biết

Kết

Hy vọng rằng qua bài viết trên, các bạn đã phần nào hiểu rõ được khái niệm tần số là gì cũng như các công thức tính tần số dựa vào các giá trị có sẵn. Tuy rằng những công thức đó đã được dạy từ những năm tháng học sinh nhưng ít ai biết nó lại có ích như vậy. Ngay từ bây giờ, bạn nên quan tâm hơn đến các thông số kỹ thuật khi mua các thiết bị điện tử vì nó sẽ giúp bạn giảm chi phí vận hành, sửa chữa rất nhiều đó.

Jasmine Vu – Duavang.net