© Casimiro PT/Shutterstock.com
ในวิชาฟิสิกส์ ความถี่หมายถึงจำนวนคลื่นที่ผ่านจุดหนึ่งในหนึ่งหน่วยเวลา นอกจากนี้ยังแปลเป็นการสั่นสะเทือนหรือวงจรที่วัตถุสร้างขึ้นในหน่วยเวลาเมื่อเคลื่อนที่เป็นระยะ หน่วย SI ที่ใช้วัดความถี่คือเฮิรตซ์ (Hz) โดยหนึ่งเฮิรตซ์หมายถึงหนึ่งรอบที่เนื้อหาจะเสร็จสิ้นในหนึ่งวินาที เมื่อ 1,000Hz รวมกันจะกลายเป็นความถี่กิโลเฮิรตซ์ (kHz)
ไม่ว่าคุณจะคลั่งไคล้ฟิสิกส์หรือต้องการเข้าใจความถี่กิโลเฮิรตซ์ (kHz) คุณต้องรู้คำจำกัดความและความหมายที่ชัดเจนของมัน มีหน่วยที่ใหญ่กว่าหลายหน่วยสำหรับความถี่ เช่น เมกะเฮิรตซ์ (MHz) กิกะเฮิรตซ์ (GHz) และเทระเฮิรตซ์ (THz)
ดังนั้น , กี่ kHz เท่ากับ MHz, GHz และ THz? มาหาคำตอบพร้อมกับคำจำกัดความโดยละเอียดของความถี่ในฟิสิกส์และการประยุกต์ใช้ kHz ในด้านต่างๆ
ความถี่ในฟิสิกส์คืออะไร
สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจความถี่ที่ถูกต้อง คำจำกัดความในฟิสิกส์ก่อนที่จะเข้าใจหน่วยการวัด: กิโลเฮิรตซ์ (kHz)
เมื่อร่างกายเคลื่อนไหวเป็นระยะ ร่างกายจะครบหนึ่งรอบหรือมีการสั่นสะเทือนหลังจากประสบกับเหตุการณ์ต่อเนื่องกันและกลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้น สำหรับการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ความถี่หมายถึงจำนวนการสั่นหรือรอบที่เกิดขึ้นในหนึ่งหน่วยเวลา (วินาที นาที หรือชั่วโมง)
สัญลักษณ์สามตัวที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับความถี่คือ “f ” “nu (ν)” (ในภาษากรีก) และโอเมก้า “(ω)” Nu ใช้เมื่ออธิบายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น รังสีแกมมา แสง และรังสีเอกซ์ ในขณะเดียวกัน โอเมก้าจะระบุความถี่เชิงมุม หรือจำนวนครั้งที่วัตถุหมุนหรือหมุนเป็นเรเดียนในแต่ละหน่วยเวลา นอกจากนี้ยังมีความถี่อีกประเภทหนึ่งที่เรียกว่าความถี่ชั่วขณะ ซึ่งหมายถึงจำนวนครั้งที่เกิดเหตุการณ์ซ้ำๆ ของวัตถุในหนึ่งหน่วยเวลา
ความถี่ในการหมุนหมายถึงรอบต่อนาที (r/min) หรือ RPM. หนึ่งเฮิรตซ์เท่ากับ 60 รอบต่อนาที หมายความว่าหนึ่งความถี่กิโลเฮิรตซ์ (kHz) จะเท่ากับ 60,000 รอบต่อนาที
ความถี่ทางอ้อมขึ้นอยู่กับช่วงเวลาหรือช่วงเวลา (T) หมายความว่า f คือส่วนกลับของ T ดังนั้น สูตรความถี่มีดังนี้
f=1/T
ที่ไหน
f=ความถี่T=เวลา (เป็นวินาที)
หากวัตถุใช้เวลา 1 รอบหรือการสั่นสะเทือนใน 1 วินาที ความถี่ของวัตถุจะเป็น:
f=1/1
f=1 ต่อวินาที
แต่หากเวลา ½ วินาทีสำหรับหนึ่งรอบ ความถี่จะเป็น:
f=1/1½
f=2 ต่อวินาที
หากเวลาคือ 1/100 ต่อชั่วโมง ความถี่จะเป็นดังนี้:
f=1/1/100
f=100 ต่อชั่วโมง
หน่วย SI ที่ใช้ระบุความถี่คือ เฮิรตซ์ (Hz) ซึ่งตั้งชื่อตาม Heinrich Rudolf Hertz นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันในศตวรรษที่ 19
ความถี่และความยาวคลื่นเป็นสิ่งเดียวกันหรือไม่
หลายคนสับสนระหว่างความถี่และ ความยาวคลื่น เนื่องจากทั้งสองวัดคลื่น อย่างไรก็ตามมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะในความหมายและความหมาย
ความถี่วัดจำนวนการสั่นทั้งหมดที่เกิดขึ้นในหน่วยเวลา ในขณะที่ความยาวคลื่นคือความยาวโดยรวมของคลื่น
นอกจากนี้ สูตรของความถี่ยังรวมถึง เวลา หมายถึงจำนวนรอบทั้งหมดที่วัตถุทำเสร็จในหน่วยเวลาหนึ่งๆ ในทางกลับกัน ความยาวคลื่นเกี่ยวข้องกับระยะทางแทนเวลา
ความแตกต่างอีกอย่างระหว่างทั้งสองอย่างคือหน่วยการวัด ความถี่ใช้เฮิรตซ์ (Hz) เป็นหน่วยการวัด ในขณะที่หน่วย SI ของความยาวคลื่นคือมาตรวัด คุณอาจเคยได้ยินเกี่ยวกับความถี่กิโลเฮิรตซ์ (kHz)
ความแตกต่างประการที่สี่คือสมการ ในขณะที่ความถี่รวมถึงอัตราส่วนระหว่างความยาวคลื่นและความเร็ว ความยาวคลื่นคืออัตราส่วนของความถี่และความเร็ว ซึ่งหมายความว่าพวกมันเกี่ยวข้องกันเมื่อศึกษาคลื่น
คำศัพท์ทั้งสองมาจากสูตรด้านล่าง:
ความเร็ว=ความถี่ x ความยาวคลื่น
C=f × λ
หมายความว่า:
ความยาวคลื่น=ความเร็วของคลื่น/ความถี่ของคลื่น
หรือ
ความถี่=ความเร็วของคลื่น/ความยาวคลื่นของคลื่น
f=cλ
โดยที่
λ=ความยาวคลื่นในหน่วยเมตรC=ความเร็วของคลื่นในหน่วย m/sf=ความถี่ในหน่วยเฮิรตซ์
คลื่นเสียงที่ได้ยินมักจะมีความถี่ 20kHz ในขณะเดียวกัน แสงที่มองเห็นจะมีความยาวคลื่น 400 ถึง 700 นาโนเมตร
เฮิรตซ์ (Hz) คืออะไร
เฮิรตซ์คือหน่วย SI เพื่อระบุความถี่ของหนึ่งรอบต่อวินาที (CPS ). พูดง่ายๆ ก็คือ Hz วัดการเปลี่ยนแปลงสถานะของคลื่น กระแส หรือรูปคลื่นอื่นๆ
อย่างไรก็ตาม หน่วย SI ของความถี่จะแตกต่างกันในสเปกโทรสโกปี ซึ่งก็คือเลขคลื่น ซึ่งจะวัดจำนวนคลื่นที่เกิดขึ้นในระยะทางหนึ่งหน่วย
ก่อนหน้านี้มีการใช้ CPS เพื่อวัดความถี่ แต่ Heinrich Hertz ได้บัญญัติคำว่า”เฮิรตซ์”ในปี 1930 >Conférence générale des poids et mesures (CGPM) นำมาใช้ในปี 1960 แทนที่ CPS อย่างเป็นทางการ
ความถี่กิโลเฮิรตซ์ (kHz) คืออะไร
กิโลเฮิรตซ์หรือ kHz วัดความถี่ในลักษณะเดียวกับเฮิรตซ์ แต่หนึ่งหน่วยหมายถึง 1,000 Hz kHz วัดความถี่ที่สูงขึ้น เช่น ความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับ สัญญาณไร้สาย และสัญญาณเสียง
ความถี่กิโลเฮิรตซ์ (kHz) อาจเรียกอีกอย่างว่าเมกะเฮิรตซ์ (MHz), กิกะเฮิรตซ์ (GHz) หรือเทระเฮิรตซ์ (THz) คุณอาจเคยเห็นหน่วยนี้ใช้งานในด้านต่างๆ เช่น การวัดเสียง การออกอากาศทางวิทยุ แหล่งจ่ายไฟ และหน่วยประมวลผลกลาง (CPU)
ตัวอย่างเช่น สถานีวิทยุที่มีความถี่ 700 kHz หมายความว่าเครื่องส่งสัญญาณสั่นที่ 700,000 รอบต่อวินาที สถานีวิทยุบางแห่งยังทำงานในช่วงความถี่ที่สูงกว่า ซึ่งวัดเป็นเมกะเฮิรตซ์ (MHz) ซึ่งหมายถึง”ล้านรอบต่อวินาที”
คลื่นวิทยุ FM วิ่งระหว่าง 88 ถึง 108 MHz ในขณะที่วิทยุคลื่นสั้นทำงานตั้งแต่ 5.9 ถึง 26.1 MHz เบบี้มอนิเตอร์ขนาดเล็กในบ้านของคุณยังทำงานในช่วงความถี่ที่สูงกว่า เช่น 49 MHz นอกจากนี้ ที่เปิดประตูโรงรถทำงานที่ความเร็ว 40 MHz
ตัวอย่างอื่นๆ เช่น ดวงจันทร์โคจรรอบโลกมากกว่า 12 รอบทุกปี นอกจากนี้ สาย A ของไวโอลินยังใช้เวลา 440 รอบหรือการสั่นสะเทือนต่อวินาที
หนึ่งกิโลเฮิรตซ์ (kHz ) เทียบเท่ากับ 1,000 เฮิรตซ์ (Hz)
©ket-le/Shutterstock.com
การประยุกต์ใช้ความถี่กิโลเฮิรตซ์ (kHz)
แหล่งจ่ายไฟมาตรฐานในครัวเรือนของสหรัฐฯ คือ 60Hz หรือ 0.06 kHz ซึ่งหมายความว่ากระแสจะผันผวนทิศทางของขั้วด้วย 60 CPS ความถี่ของสายในยุโรปคือ 50Hz หรือ 0.05 kHz เมื่อวัดความถี่ของการส่งสัญญาณออกอากาศ จะใช้ kHz หรือ MHz เนื่องจากค่าจะสูงกว่ามาก
ความถี่กิโลเฮิรตซ์ (kHz) ยังวัดความเข้มของเสียงหรือความสามารถในการได้ยินของมนุษย์อีกด้วย ตัวอย่างเช่น มนุษย์สามารถได้ยินเสียงที่มีความถี่ระหว่าง 0 ถึง 20 kHz ช่วงนี้อาจแตกต่างกันไปตามอายุและความเข้มของเสียงที่กำลังเล่น
กิโลเฮิรตซ์ถือเป็นค่าสำคัญในการวัดระดับเสียงของเปียโน นอกจากนี้ยังใช้เพื่อแสดงอีควอไลเซอร์เสียงของแต่ละแบนด์ C ตรงกลางของเปียโนมีระดับเสียงที่ 0.263 kHz แต่คุณสามารถเพิ่มความถี่ได้โดยเพิ่มความถี่อื่นๆ เป็น 0.263 kHz พร้อมกับอีควอไลเซอร์
ในสมัยก่อน คุณอาจเคยเห็น kHz วัดความเร็วของ CPU ( หน่วยประมวลผลกลาง) ตัวอย่างเช่น Intel 4004 ซึ่งเป็นโปรเซสเซอร์รุ่นแรกที่ทำงานที่ 740 kHz ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีการผลิตโปรเซสเซอร์มากขึ้น เช่น โปรเซสเซอร์ Intel Pentium สิ่งเหล่านี้ได้รับการออกแบบให้ทำงานที่ MHz มันทำงานที่ความเร็ว 60 ถึง 300 MHz ปัจจุบัน โปรเซสเซอร์ทำงานที่ GHz
ในการวัดความเร็วของโปรเซสเซอร์ เราต้องดูที่ความเร็วความถี่ ตัวเลขยิ่งมากก็ยิ่งทำงานได้เร็ว
การแปลงความถี่กิโลเฮิรตซ์ (kHz)
ความถี่กิโลเฮิรตซ์สามารถแปลงเป็นหน่วยได้หลายหน่วย ขึ้นอยู่กับว่าตัวเลขนั้นมากหรือน้อยเพียงใด ค่าที่น้อยที่สุดคือ Hz ซึ่งจะสูงถึง THz
โปรดจำไว้ว่าคุณไม่สามารถใช้เฮิรตซ์ทุกรูปแบบสำหรับความถี่หรือความเร็วใดๆ ให้เลือกใช้รูปแบบที่สูงขึ้นแทนเมื่อต้องรับมือกับความถี่ที่สูงขึ้นเพื่อลดความซับซ้อนในการวัด ต่อไปนี้คือลักษณะการแปลง kHz เป็นรูปแบบความถี่ต่างๆ:
kHz ถึง Hz
หนึ่ง kHz ประกอบด้วย 1,000 Hz ดังนั้น คูณความถี่ f ใน Hz ด้วย 1,000 เพื่อรับความถี่ f ใน kHz ตัวอย่างเช่น 5 kHz Hz เท่ากับ 5,000 Hz นี่คือวิธี:
f=5 x 1,000=5,000 Hz
kHz ถึง MHz
หนึ่ง kHz เท่ากับ 0.001 MHz ดังนั้น แบ่งความถี่ f ในหน่วย kHz ด้วย 1,000 เพื่อให้ได้ความถี่ f ในหน่วย kHz ตัวอย่างเช่น 5 kHz หมายถึง 0.005 MHz นี่คือวิธี:
f =5/1000=0.005 MHz
kHz ถึง GHz
หนึ่ง kHz หมายถึง 0.000001 GHz คุณต้องหารความถี่ f ในหน่วย kHz ด้วย 1,000,000 เพื่อให้ได้ความถี่ f ในหน่วย GHz ตัวอย่างเช่น 5 kHz แปลงเป็น 0.000005 GHz การคำนวณมีดังนี้
f=5/1,000,000=0.000005 GHz
kHz ถึง THz
หนึ่ง kHz เท่ากับ 1e-9 THz ดังนั้นคุณจะต้องหารความถี่ f ในหน่วย kHz ด้วย 1,000,000,000 เพื่อให้ได้ความถี่ f ในหน่วย THz ตัวอย่างเช่น 5 kHz ให้ 5e-9
f=5/1,000,000,000=5e-9 THz
สรุปกิโลเฮิรตซ์ (kHz)
ความถี่จะวัดจำนวนครั้งที่วัตถุหมุนครบรอบหรือสั่นเป็นคาบในหนึ่งหน่วยเวลา นอกจากนี้ยังคำนวณจำนวนคลื่นที่เคลื่อนที่ ณ จุดคงที่ในหน่วยเวลา (วินาที นาที หรือชั่วโมง) ก่อนหน้านี้”รอบต่อวินาที”(CPS) เป็นหน่วยอย่างเป็นทางการในการวัดความถี่ ซึ่งต่อมาเปลี่ยนเป็นเฮิรตซ์ (Hz) ในปี 1960
กิโลเฮิรตซ์ (kHz) หมายถึง 1,000Hz วัดระดับความถี่ที่สูงขึ้น เช่น โปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์ เสียง และขีดจำกัดการได้ยิน นอกจากนี้ยังคำนวณสัญญาณวิทยุ เสียง และสัญญาณไร้สายและการส่งสัญญาณกระจายเสียง
หนึ่ง kHz แปลเป็น 0.001 MHz, 0.000005 GHz และ 5e-9 THz หวังว่าตัวอย่าง แอปพลิเคชัน และการแปลงที่เรากล่าวถึงจะช่วยให้คุณเข้าใจความถี่กิโลเฮิรตซ์ (kHz) ได้!