Türkçe

Frekans nedir?

29 Ekim 2021 | Elektrik
Frekans nedir?

Alternatif akım (ac) frekansı, bir ac sinüs dalgasında saniye başına döngü sayısıdır. Frekans, akımın bir saniyede yön değiştirme hızıdır. Uluslararası bir ölçü birimi olan hertz (Hz) cinsinden ölçülür; 1 hertz saniyede 1 döngüye eşittir.

  • Hertz (Hz) = Bir hertz saniyede bir döngüye eşittir.
  • Döngü = Alternatif akımın veya gerilimin tam bir dalgası.
  • Yarım döngü = Bir döngünün yarısı.
  • Dalga boyu = Bir dalga biçiminin tam döngüsünü oluşturmak için gereken zaman.

En basit şekliyle frekans, bir şeyin ne sıklıkla tekrar ettiğidir. Elektrik akımı durumunda ise frekans, bir sinüs dalgasının pozitiften negatife bir döngüyü tekrar etme veya tamamlama sayısıdır.

Bir saniyede ne kadar çok döngü olursa frekans o kadar yüksek olur.

Örneğin: Bir alternatif akımın frekansının 5 Hz olduğu söylendiğinde (aşağıdaki şemaya bakın) bu, dalga biçiminin 1 saniyede 5 kez tekrar ettiğini gösterir.

Frekans

Frekans genellikle elektrikli ekipmanların çalışmasını açıklamak için kullanılır. Aşağıda bazı yaygın frekans aralıkları verilmiştir:

  • Güç hattı frekansı (normalde 50 Hz veya 60 Hz).
  • Genellikle 1-20 kilohertz (kHz) taşıyıcı frekansı kullanan değişken frekans sürücüleri.
  • Ses frekansı aralığı: 15 Hz - 20 kHz (insanın duyabildiği aralık).
  • Radyo frekansı: 30-300 kHz.
  • Düşük frekans: 300 kHz - 3 megahertz (MHz).
  • Orta frekans: 3-30 MHz.
  • Yüksek frekans: 30-300 MHz.

Devreler ve ekipmanlar genellikle sabit veya değişken frekansta çalışacak şekilde ayarlanır. Sabit bir frekansta çalışacak şekilde tasarlanmış ekipmanlar belirtilenden farklı bir frekansta çalıştığında anormal performans gösterir. Örneğin, 60 Hz'de çalışmak üzere tasarlanmış bir AC motor, frekans 60 Hz'in altına düştüğünde yavaş çalışır, 60 Hz değerini aştığında ise hızlı çalışır. AC motorlarda, frekanstaki herhangi bir değişiklik motor hızında orantısal bir değişikliğe yol açar. Bir diğer örnek, frekanstaki %5'lik bir düşüş, motor hızında %5'lik bir düşüşe neden olur.

Frekans nasıl ölçülür?

Frekans sayacı moduna sahip bir dijital multimetre, ac sinyallerinin frekansını ölçebilir ve bunun yanında şunları da sunar:

  • Belirli bir zaman aralığında kaydedilecek frekans ölçümlerini veya aynı şekilde gerilim, akım veya direnç ölçümlerini gerçekleştirmeye imkân tanıyan MIN/MAX (MİN/MAKS) kaydı.
  • Ölçülen gerilim frekans ölçüm aralığı dışında olmadığı sürece frekans aralığını otomatik olarak seçen otomatik aralık özelliği.

Güç şebekeleri ülkeden ülkeye farklılık gösterir. ABD'de şebeke yüksek oranda sabit 60 hertz sinyale dayalıdır, yani saniyede 60 kez döngü olur.

ABD'de konut tipi elektrik gücü tek fazlı 120 volt AC güç kaynağına dayalıdır. ABD'deki bir konutta bir duvar prizinde ölçülen güç, ±170 volt arasında salınan sinüs dalgaları gösterir ve true-rms gerilimi 120 volt olarak ölçülür. Osilasyon oranı saniyede 60 döngü olur.

Hertz, adını radyo dalgalarını ilk kez yayınlayan ve alan kişi olan Alman fizikçi Heinrich Hertz'den (1857-1894) almıştır. Radyo dalgaları saniyede bir döngüde hareket eder (1 Hz). (Benzer şekilde saat de 1 Hz'de çalışır.)

Referans: Digital Multimeter Principles, Glen A. Mazur, American Technical Publishers.

İlgili yazılar: