주파수 (frequency)

 

 

 

 

 

 

주파수 (frequency) 혹은 진동수

 

쉽게 말해 1초에 한 주기 (cycle)를 진동 하는 회수를 말한다. 기계공학 분야 중 하나인 진동 분야에 나오는 용어이지만 빛이나 전자기학에서도 사용된다. 

 

주로 1초에 진동하는 회수로 표현하며 이 때 단위는 Hz가 된다. 

 

Hz = /sec. (분자는 단위가 없고 분모는 초단위이다.)

 

예를 들어 1 Hz면 1초에 1번 진동, 10 Hz면 1초에 10번 진동한다. 

 

주파수는 보통 영문자 f 로 표시한다. 

 

간혹 rad/s로 표현하기도 하는데 1초에 1번 진동하면 2π rad/s, 1초에 10번 진동하면 20π rad/s 가 된다 (이렇게 되는 이유는 radian으로 표시하면 한 주기가 2π가 되기때문이다. 삼각함수를 생각해보면 쉽게 알 수 있다.) 이 경우에 주파수는 보통 그리스어 ω로 표시한다.

 

 

ω (rad/s) = 2π f 

 

 

회전수도 일종의 주파수로 볼 수 있는데 주로 분당 회전수인 RPM (rotation per minute) 으로 표현된다. RPM은 단위는 /minute 이며 초당 주파수 f 를 60 으로 곱하면 된다. 자동차 계기판에 있는 바로 그 RPM 수이다.

 

 

RPM (rpm) = 60 x f 

 

 

 

주파수와 주기 (period) 와의 관계

 

주기는 한번의 진동을 하는데 걸리는 시간(단위는 초이다)으로 주파수의 역수 이다.

 

 

T (seconds) = 1/f

 

주기 (초) = 1 / 주파수 (Hz)

 

 

아래 그림에서 

 

위쪽 빨간선이 주파수가 작고 (주기가 길고)

 

아래 보라색선으로 갈수록 주파수가 커진다 (주기가 짧다).

 

 

 

 

 

예시

 

 

아래 예시에서 

 

주파수가 0.5 Hz 이면 주기는 1/0.5 = 2 초

 

주파수가 1 Hz 이면 주기는 1/1 = 1 초

 

주파수가 2 Hz 이면 주기는 1/2 = 0.5 초

 

이다.