Frequenzrechner

Die Frequenz beschreibt, wie oft ein wiederkehrendes Ereignis innerhalb eines festen Zeitintervalls auftritt. Sie begegnet uns überall in Physik und Technik: Ein Pendel schwingt, ein Rad dreht sich, ein elektrisches Signal oszilliert und eine Schallwelle wiederholt ihr Druckmuster. Die SI-Einheit ist Hertz, abgekürzt Hz. Ein Hertz bedeutet einen vollständigen Zyklus pro Sekunde. Dieser Rechner nutzt den direkten Zusammenhang: Frequenz ist gleich Zykluszahl geteilt durch verstrichene Zeit. Beobachtet ein Sensor 120 vollständige Schwingungen in zwei Sekunden, beträgt die Frequenz 60 Hz. Ein Zyklus muss eine vollständige Wiederholung darstellen, die stets vom gleichen Punkt der Bewegung oder Wellenform aus gemessen wird. Bei einer rotierenden Welle kann eine volle Umdrehung als Zyklus gelten. Bei einer Welle misst man von einem Wellenberg zum nächsten entsprechenden Wellenberg. Teilzyklen können als Dezimalzahlen eingegeben werden, wenn die Beobachtung diese Genauigkeit erlaubt. Längere Messintervalle verringern meist den Einfluss von Reaktionszeit und Zählunsicherheit. Rechnen Sie die Zeit vor der Eingabe immer in Sekunden um: Minuten werden mit 60 multipliziert, Millisekunden durch 1,000 geteilt. Die Periodendauer ist die Dauer eines Zyklus und der Kehrwert der Frequenz. Eine Frequenz von 5 Hz hat daher eine Periodendauer von 0.2 Sekunden. Frequenz und Periodendauer enthalten dieselbe Information in unterschiedlicher Form: Die Frequenz betont Wiederholungen pro Sekunde, die Periodendauer die Zeit pro Wiederholung. Das Ergebnisfeld zeigt beide Werte für Zeitsteuerung, Signalanalyse, Schwingungsuntersuchungen, Drehbewegungen und Unterrichtsaufgaben an. Reale Messungen sind mit Unsicherheit behaftet. Die angezeigten Stellen machen eine ungenaue Stoppuhr oder Zykluszählung nicht genauer. Runden Sie das Endergebnis deshalb auf eine sinnvolle Anzahl signifikanter Stellen. Eine Zeit von null ist physikalisch nicht nutzbar, da Division durch null nicht definiert ist. Das Werkzeug akzeptiert null Zyklen als Ausdruck dafür, dass innerhalb eines positiven Beobachtungsintervalls keine vollständige Wiederholung stattfand. Bei praktischen Niederfrequenzmessungen sollten dennoch mindestens mehrere Zyklen beobachtet werden. Für veränderliche Signale liefert diese Berechnung eine mittlere Frequenz über das gewählte Intervall, keine Momentanfrequenz.