Frequência

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Disambiguation note.svg Desambiguação - Se você estiver procurando por outros significados, consulteFreqüência (desambiguação) .

A frequência é uma quantidade que diz respeito a fenômenos periódicos ou processos repetitivos.

Descrição geral

Na física, a frequência de um fenômeno que apresenta uma tendência consistindo em eventos idênticos ou quase idênticos que se repetem no tempo é dada pelo número de eventos que se repetem em uma determinada unidade de tempo ; além disso, a velocidade angular enquadra-se no conceito geral de velocidade (variação de uma quantidade), neste caso expressa a variação de um ângulo ao longo do tempo. Uma maneira de calcular essa frequência é definir um intervalo de tempo, contar o número de ocorrências do evento que se repete nesse intervalo de tempo e, em seguida, dividir o resultado dessa contagem pela duração do intervalo de tempo. Alternativamente, pode-se medir o intervalo de tempo entre os instantes iniciais de dois eventos sucessivos (o período ) e então calcular a frequência como uma quantidade inversa dessa duração. [1] [2]

onde T expressa o período. O resultado é dado na unidade de medida hertz (Hz), do físico alemão Heinrich Rudolf Hertz , onde 1 Hz caracteriza um evento que ocorre uma vez por segundo . Portanto

Os instrumentos utilizados para a medição são o osciloscópio e o frequencímetro : o primeiro permite uma medição complementar a outras, em circunstâncias pouco exigentes; para medições precisas e precisas é necessário usar o segundo, que é um instrumento eletrônico especializado para medições de frequência e tempo e às vezes capaz de gerar fenômenos periódicos em frequências definidas.

Freqüência de fenômenos de onda

Representação de duas ondas em frequências diferentes (a superior com uma frequência inferior, a inferior com uma frequência superior).

Ao medir a frequência do som , ondas eletromagnéticas (como ondas de rádio ou luz ), sinais elétricos oscilatórios ou outras ondas semelhantes, a frequência em hertz é o número de ciclos da forma de onda repetitiva por segundo.

Uma vez que o produto entre a frequência de uma onda eletromagnética e seu comprimento de onda é igual ao valor da velocidade da luz ( ), temos que:

Em outras palavras, em uma onda eletromagnética há uma relação de proporcionalidade inversa entre o comprimento de onda e a frequência.

Taxa de amostragem

Ícone da lupa mgx2.svg O mesmo tópico em detalhes: Digital (ciência da computação) , frequência de amostragem e teorema de amostragem de Nyquist-Shannon .

A frequência de amostragem é um dos parâmetros fundamentais que caracterizam o processo de conversão analógico-digital em sistemas eletrônicos de processamento de informações.

Em um sistema eletrônico, a informação é geralmente codificada em um sinal de tensão variável no tempo. Falamos de um sinal analógico se varia continuamente a cada instante de tempo, de um sinal numérico se só pode assumir um número finito de valores discretos ou de um sinal digital se os valores que pode assumir são apenas 0 e 1, em instantes específicos de tempo. O processo de amostragem permite converter um sinal analógico em digital e consiste em medir e registrar, em instantes de tempo precisos (instantes de amostragem ), o valor instantâneo do sinal analógico em exame. A seqüência desses valores, chamados de amostras, constitui o sinal digital. O dispositivo que realiza a conversão de sinal analógico em sinal digital é denominado conversor A / D. A frequência de amostragem indica o número de amostras registradas em um segundo: o Teorema de Nyquist-Shannon estabelece que, para poder reconstruir o sinal analógico a partir de suas amostras, a frequência de amostragem deve ser pelo menos o dobro da frequência mais a alta contida em o espectro do sinal de partida: .

Por exemplo, um sinal de áudio tem um espectro entre 20 Hz e 20 kHz: para poder gravar o sinal em um meio digital (como um CD de áudio), a frequência de amostragem deve ser de pelo menos 40 kHz. Normalmente, esta amostragem é realizada a 44,1 kHz, um valor que satisfaz totalmente o teorema de Nyquist-Shannon e permite reconstruir fielmente o sinal analógico inicial.

Observação

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