hercios


El hercio (símbolo: Hz ) es la unidad de frecuencia en el Sistema Internacional de Unidades (SI) y se define como un ciclo por segundo . [1] [2] El hercio es una unidad derivada del SI cuya expresión en términos de unidades base del SI es s −1 , lo que significa que un hercio es el recíproco de un segundo. [3] Lleva el nombre de Heinrich Rudolf Hertz (1857–1894), la primera persona en proporcionar pruebas concluyentes de la existencia de ondas electromagnéticas . Los hercios se expresan comúnmente enmúltiplos : kilohertz (10 3  Hz , kHz), megahercios (10 6  Hz , MHz), gigahercios (10 9  Hz , GHz), terahercios (10 12  Hz , THz).

Algunos de los usos más comunes de la unidad se encuentran en la descripción de ondas sinusoidales y tonos musicales , particularmente los que se usan en aplicaciones relacionadas con la radio y el audio. También se utiliza para describir las velocidades de reloj a las que funcionan las computadoras y otros dispositivos electrónicos. Las unidades a veces también se utilizan como una representación de la energía de un fotón , a través de la relación de Planck E = h ν, donde E es la energía del fotón, ν es su frecuencia y la constante de proporcionalidad h es la constante de Planck .

El hercio se define como un ciclo por segundo . El Comité Internacional de Pesos y Medidas definió el segundo como "la duración de9 192 631 770 períodos de la radiación correspondientes a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio -133" [4] [5] y luego agrega: "Se sigue que el desdoblamiento hiperfino en el estado fundamental del el átomo de cesio 133 es exactamente9 192 631 770 hercios, ν(hfs Cs) =9 192 631 770  Hz ." La dimensión de la unidad hertz es 1/tiempo (1/T). Expresada en unidades SI básicas, la unidad es 1/segundo (1/s). Pueden surgir problemas porque la unidad de medida angular (radian) a veces se omite en el SI [6] [7] [8] [9]

En inglés, "hertz" también se usa como forma plural. [10] Como unidad SI, Hz puede tener el prefijo ; múltiplos de uso común son kHz (kilohercios,10 3  Hz ), MHz (megahercios,10 6  Hz ), GHz (gigahercios,10 9  Hz ) y THz (terahercios,10 12  Hz ). Un hercio simplemente significa "un ciclo por segundo" (normalmente lo que se cuenta es un ciclo completo);100 Hz significa "cien ciclos por segundo", y así sucesivamente. La unidad se puede aplicar a cualquier evento periódico; por ejemplo, se podría decir que un reloj marca las1 Hz , o se podría decir que un corazón humano late a1,2 Hz .

La tasa de ocurrencia de eventos aperiódicos o estocásticos se expresa en segundos recíprocos o segundos inversos (1/s o s- 1 ) en general o, en el caso específico de la desintegración radiactiva , en becquerelios . [11] Considerando que1 Hz es un ciclo por segundo,1 Bq es un evento de radionucleido aperiódico por segundo.

Aunque la velocidad angular , la frecuencia angular y la unidad hertz tienen la dimensión 1/T, la velocidad angular y la frecuencia angular no se expresan en hertz, [12] sino en una unidad angular apropiada, como el radián por segundo . Por lo tanto, se dice que un disco que gira a 60 revoluciones por minuto (rpm) gira a 2 π  rad/s o 1 Hz , donde el primero mide la velocidad angular y el segundo refleja el número de revoluciones completas por segundo. La conversión entre una frecuencia f medida en hercios y una velocidad angular ω medida en radianes por segundo es


De arriba a abajo: luces parpadeando a frecuencias f =0,5 Hz ,1,0 Hz y2,0 Hz ; es decir, a 0,5, 1,0 y 2,0 destellos por segundo, respectivamente. El tiempo entre cada destello, el período  T, está dado por 1f (el recíproco de f  ); es decir, 2, 1 y 0,5 segundos, respectivamente. (Imagen editada y ajustada a pulso de tiempo simétrico con Gimp)
Una onda sinusoidal con frecuencia variable
Un latido del corazón es un ejemplo de un fenómeno periódico no sinusoidal que puede analizarse en términos de frecuencia. Se ilustran dos ciclos.