آموزش های پایه ای برق, مقالات
تفاوت بین دوره تناوب و فرکانس-خصوصیات
بهمن
در این مقاله قصد داریم در‌مورد تفاوت بین دوره تناوب و فرکانس و همچنین تفاوت آنها صحبت کنیم.
فهرست مطالب
1- مقدمه
2- دوره تناوب چیست؟
3- فرکانس چیست؟
4- تفاوت دوره تناوب و فرکانس
————————————————–
1- مقدمه
دوره تناوب و فرکانس دو پارامتر اصلی مرتبط با موج هستند.
دوره تناوب و فرکانس دقیقاً مخالف یکدیگر‌هستند.
تفاوت اساسی بین‌دوره تناوب و فرکانس این‌است که دوره تناوب مدت زمانی‌است که یک سیکل موج کامل می‌شود.
در مقابل، فرکانس، تعداد سیکل‌های کامل یک موج‌است که در یک زمان خاص اتفاق می‌افتد.
ما می‌دانیم که نوسانات با حرکت همراه‌است.
بنابراین جسم نوسان‌کننده مقداری نیرو و انرژی دارد.
از این رو، گفته می‌شود که نوسان یک حرکت تناوبی دارد و در مدت زمان منظم تکرار‌می‌شود.
به طور کلی، یک موج بر اساس پارامترهای موج اندازه‌گیری می‌شود که چیزی جز دامنه، دوره تناوب، فرکانس، فاز و غیره نیست.
مدت دوره تناوب و فرکانس دو اصطلاح گیج‌کننده مربوط به موج هستند.
در ادامه قصد داریم به بررسی عوامل مختلف تمایز بین‌این دو کمیت بپردازیم، اما قبل از آن می‌بایست نگاهی به تعریف این دو پارامتر داشته‌باشیم.
————————————————–
2- دوره تناوب چیست؟
دوره تناوب به عنوان کمترین فاصله زمانی مورد نیاز یک موج برای تکمیل سیکل موج تعریف‌می‌شود.
و نماد آن ” T “است.
نمودار زیر را در نظر بگیرید:
همانطور که می‌بینیم در اینجا محور x محور زمان است، در حالی که محور y نشان دهنده‌دامنه‌است.
بنابراین، حداقل زمان لازم که موج پس از آن سیکل را تکرار می‌کند، دوره تناوب شکل موج نامیده‌می‌شود.
برای درک بهتر، این نکته را در نظر بگیرید که میخ توسط چکش کوبیده‌می‌شود.
فرض‌کنید در 1 ثانیه به میخ 2 بار چکش زده‌شود.
بنابراین زمان استفاده‌شده برای 1 فرآیند چکش کاری کامل در یک ثانیه به شرح زیر‌است:
بنابراین، دوره تناوب برای هر سیکل 0.5 ثانیه خواهد‌بود.
از این رو، بر حسب ثانیه بر سیکل second/cycle تعریف‌می‌شود.
————————————————–
3- فرکانس چیست؟
تعداد تکرارهای کامل موج که در یک واحد زمان اتفاق می‌افتد، فرکانس نام دارد و ” f ” علامتی‌است که برای آن به کار رفته‌است.
شکل موج زیر را در نظر بگیرید:
باز هم در اینجا نیز محور x پارامتر زمان را در ثانیه نشان‌می‌دهد. و محور y اندازه موج را نشان‌می‌دهد.بنابراین، تعداد سیکل‌های کامل که در یک بازه زمانی مشخص رخ داده‌اند،در هر ثانیه با f یعنی فرکانس موج مشخص‌می‌شود.مجددا، مثال کوبیدن میخ را با چکش در نظر بگیرید.
همانطور که قبلاً در نظر داشتیم که در 1 ثانی ، چکش زدن دو بار انجام‌می‌شود.می توان گفت که در مدت زمان کلی 1 ثانیه، روند چکش زدن کامل، دو بار اتفاق می‌افتد.بنابراین فرکانس، در این حالت، برابر با 2است. درمقابل، می‌توان گفت كه یک سیکل كامل فرآیند 0.5 ثانیه طول می‌کشد.
بدین ترتیب :
به همین علت بر اساس سیکل بر ثانیه (cycle/second) تعریف‌می‌شود.
————————————————–
4- تفاوت دوره تناوب و فرکانس
حال که با مفاهیم و فرمول‌های دو عبارت مهم و اساسی آشنا شدیم،می توانیم تفاوت‌های میان این دو را بررسی کنیم.
1- دوره تناوب موج که اغلب به عنوان زمان تناوب معرفی می‌شود، اندازه‌گیری زمان مورد نیاز یک موج برای تکمیل یک سیکل‌است.در حالیکه، فرکانس تعداد کلی سیکل هایی‌است که در زمان واحد (۱ ثانیه) اتفاق می‌افتد.
2- دوره تناوب موج یک مقدار زمانی‌است، زیرا اندازه‌گیری آن با مدت زمان همراه‌است.در حالی که فرکانس یک مقدار نرخی‌است،زیرا تعداد سیکل های ظاهر شده را اندازه‌گیری می‌کند.
3- دوره تناوب موج به صورت کلی به صورت ثانیه / سیکل داده‌می‌شود. اما فرکانس یک موج به صورت سیکل در ثانیه داده‌می‌شود.
4- حرف کوچک ، ” f ” نمایش دهنده ی فرکانس‌است.در حالی که، دوره تناوب زمانی، را با حرف بزرگ ” T ” نمایش داده‌می‌شود.
5- از آنجا که دوره تناوب کمیت زمانی‌است، بنابراین واحدآن ثانیه‌است.در حالی که، فرکانس یک مقدار نرخی‌است، بنابراین بر حسب هرتز(Hrtz) اندازه‌گیری‌می‌شود. در جدول زیر برخی از تفاوت‌ها نیز ذکر شده‌اند.
به عنوان نتیجه گیری می‌توان گفت که:
دوره تناوب و فرکانس پارامترها معکوس از یکدیگر هستند.از این رو رابطه ی آنها به شرح زیر‌است:
بنابراین ، به دلیل رابطه معکوس بین‌این دو، می توان نتیجه گرفت که هرچه فرکانس بالاتر باشد ، مدت زمان تناوب پایین تر خواهد‌بود و برعکس.