Taajuus

Eritaajuisia siniaaltoja.

Taajuus (tunnus f) on jaksollisen ilmiön tietyssä ajassa tapahtuva toistojen tai värähdysten määrä. Jonkin ilmiön taajuutta voidaan mitata määrittelemällä ensin jokin aikaväli ja tutkimalla sen jälkeen, kuinka monta kertaa kyseinen ilmiö toistuu tämän aikavälin aikana. Kun kertojen lukumäärä jaetaan aikavälin pituudella, saadaan ilmiön taajuus. Toisaalta, jos säännöllisin aikavälein samanlaisena toistuvan ilmiön jakson kestoaika T tiedetään, kyseisen ilmiön taajuus saadaan jaksonajan käänteislukuna 1/T.

Taajuuden yksikkö on 1/s jota kutsutaan nimellä hertsi (tunnus Hz). Eli 1 Hz = 1 / s. Nimi tulee saksalaisen fyysikon Heinrich Rudolf Hertzin nimestä. Yksi hertsi kertoo tapahtuman toistuvan kerran sekunnissa. Kymmenellä hertsillä taas toistoja on kymmenen kappaletta sekunnissa.

Sähkötekniikan sini-signaaleilla puhutaan usein myös kulmataajuudesta. Taajuuden f ja kulmataajuuden ω välillä on seuraava riippuvuus:

ω = 2π·f

Kulmataajuuden merkitys näkyy siinä, että taajuudeltaan f olevan virran suuruus noudattaa kaavaa

I=Ip sinωt,

jossa Ip on virran huippuarvo ja t on aika.

Ennen puolijohde-elektroniikan kehittymistä sähkösignaalin taajuus mitattiin resonaattoreilla. Matalilla taajuuksilla käytettiin mekaanisia värähtelijöitä, jotka herätettiin mitattavan virran syöttämällä sähkömagneetilla. Korkeammilla taajuuksilla käytettiin LC-resonanssipiirejä, joiden imemä virta mitattiin. Hyvin korkeilla taajuuksilla (yli GHz) käytettiin onteloresonaattoreita. Resonanssissa virta saavutti maksimiarvon. Nykyään matalia taajuuksia mitataan määrittämällä jännitteen kahden nollakohdan välinen aikaero ja korkeita taajuuksia laskemalla aikaväliin osuneiden jännitteen merkinvaihtojen lukumäärä. Elektroniset taajuusmittarit voidaan helposti tehdä hyvin tarkoiksi. Ne ovatkin tarkimpia yleisesti käytettyjä mittareita. Monia eri taajuuksia sisältävän signaalin eri komponentit voidaan erottaa toisistaan spektrianalysaattorilla.

Katso myös

• [[Sähkömagneettinen kondomi]
• Aalto
• Kusiaalto
• Fourier-muunnos
• wikipedian käyttäjät on homoja