Tần Số Là Gì? Vì Sao Lại Sử Dụng Tần Số 50 Hz Hơn 60 Hz ... - Prosensor

TÓM TẮT NỘI DUNG

• TẦN SỐ LÀ GÌ?
• CÁC LOẠI TẦN SỐ THƯỜNG GẶP
• Tần số liên hệ với chu kỳ
• Tần số quét màn hình là gì?
• Tần số âm thanh nghe được.
• Tần số dòng điện là gì?
• Hướng dẫn cách phân biệt tần số 50hz và 60hz là gì?
• Vì sao Việt Nam lại sử dụng dòng điện tần số 50hz hơn 60hz ?

TẦN SỐ LÀ GÌ?

Khái niệm:

• Tần số dòng điện xoay chiều (xoay chiều) là số chu kỳ trên giây trong một sóng hình sin xoay chiều. 
• Tần số là tốc độ dòng điện đổi hướng trong một giây. 
• Nó được đo bằng hertz (Hz), một đơn vị đo lường quốc tế trong đó 1 hertz bằng 1 chu kỳ trên giây.
• Hertz (Hz) = Một hertz bằng một chu kỳ trên giây.
• Chu kỳ = Một làn sóng hoàn toàn của dòng điện hoặc điện áp xoay chiều .
• Luân phiên = Một nửa chu kỳ.
• Thời gian = Thời gian cần thiết để tạo ra một chu kỳ hoàn chỉnh của dạng sóng.

Trong trường hợp dòng điện, tần số là số lần một sóng sin lặp lại hoặc hoàn thành, một chu kỳ từ dương sang âm.

Càng nhiều chu kỳ xảy ra trong một giây, tần số càng cao.

Tần số là tham số giải thích hiện tượng dao động và dao động như dao động cơ học, tín hiệu âm thanh, ánh sáng, sóng tần số, v.v. Thuật ngữ “chu kỳ” biểu thị thời gian cần thiết của sóng cho một dao động, tức là nó tỷ lệ nghịch với tần số.

Ví dụ: Nếu chúng ta lấy ví dụ về các lần nhấp nháy, thì khoảng thời gian là khoảng thời gian giữa hai lần nhấp nháy. Và tần số là tổng số lần nhấp nháy mỗi giây.

CÁC LOẠI TẦN SỐ THƯỜNG GẶP

Tần số chủ yếu được phân thành 2 loại:

• Tần số góc: là tần số cho biết số vòng quay tại một thời gian cố định. Đơn vị của tần số góc là Hertz. Mối liên hệ giữa tần số và tần số góc được biểu thị như sau: 

• Tần số không gian: tần số phụ thuộc vào tọa độ không gian được gọi là tần số không gian. Nó tỉ lệ nghịch với bước sóng; đo đặc tính của cấu trúc là tuần hoàn trong không gian.

Tần số liên hệ với chu kỳ

Tần số có thể tính qua liên hệ với chu kỳ; thời gian giữa hai lần xuất hiện liên tiếp của sự việc. Tần số f bằng nghịch đảo chu kỳ T:

f = 1 / T

Tần số trong chuyển động sóng

Trong chuyển động sóng, tần số là số lần quan sát thấy đỉnh sóng tại một điểm trong một đơn vị thời gian. Tần số sóng âm trong âm nhạc còn được đặc trưng bởi nốt nhạc.

Bước sóng của sóng bằng chu kỳ nhân vận tốc sóng. Do vậy tần số f bằng vận tốc sóng v chia cho bước sóng λ:

f = v / λ

– Trong các môi trường truyền sóng:

Khi sóng đi qua các môi trường khác nhau, tần số không thay đổi (nhưng vận tốc và bước sóng có thể thay đổi).

Tần số quét màn hình là gì?

• Tần số quét của một màn hình có nghĩa là lượng khung hình có thể chạy trong vòng một giây. Như chúng ta đã biết thì các đoạn phim sẽ được phát thông qua việc lật khung hình. Lượng khung hình được lật càng nhiều và càng nhanh sẽ giúp cho chất lượng video được tốt hơn; cũng như các chuyển động trong video cũng sẽ mượt mà hơn rất nhiều.
• Cụm từ ” tần số quét ” có thể nói là xuất hiện khá nhiều trong các thông số kỹ thuật của thiết bị điện tử có dạng màn hình như tivi, smartphone, laptop, máy tính bảng,…Dù là màn hình LCD hay màn hình LED cũng đều có tần số quét.
• Ví dụ: Giả sử chúng ta thường có các loại tần số quét màn hình như 60Hz, 120Hz, 144Hz,…điều này có nghĩa là các loại màn hình này sẽ có số khung hình chạy lần lượt là 60, 120, 144,…trên một giây.

Tần số âm thanh nghe được.

Âm thanh là một dạng năng lượng được cảm nhận bởi thính giác của con người thông qua việc cảm nhận sóng lan truyền trong không gian; và được nhận với màng nhĩ. Thông thường thì con người chúng ta sẽ có thể nghe được âm thanh trong khoảng 20 – 20000HZ. Dải tần này có một số đặc điểm như sau:

– Tần số dưới 20Hz được gọi là hạ âm, chúng ta hoàn toàn có thể cảm nhận được mức tần số này âm nhưng không thể nghe được chúng.

– Tần số trên 20000Hz được gọi là siêu âm; cũng tương tự như hạ âm thì chúng ta vẫn có thể cảm nhận được mức tần số này nhưng không thể nghe được.

Sẽ có một số người có khả năng nghe được âm thanh trong khoảng 20 – 20000Hz và hơn cả thế. Đó là do cơ địa cũng như họ có cấu tạo màng nhĩ đặc biệt khiến họ có ngưỡng nghe cao hơn.

Tần số dòng điện là gì?

Tại Việt nam, mạng lưới điện sử dụng dân dụng sẽ có tần số là 50Hz. Tức là với khoảng thời gian là 1/50s thì dòng điện sẽ quay về trạng thái ban đầu của nó; và nói một cách khác thì trong một giây dòng điện sẽ được lập lại khoảng 50 lần.

• Tần số dòng điện 1 chiều:

Biên độ của dòng điện một chiều theo nghiên cứu thì chúng sẽ có một đường thẳng có cường độ không thay đổi theo thời gian; và đi theo một hướng nhất định nào đó. Chính vì thế tần số của dòng điện một chiều sẽ có giá trị là 0.

• Tần số dòng điện xoay chiều:

Biên độ của dòng điện xoay chiều sẽ có hình dáng là một hình sin di chuyển đối xứng với nhau với nửa chu kì dương và nữa chu kì âm. Nên chúng ta sẽ có tần số dòng điện xoay chiều là khác 0. Cụ thể thì ở Việt Nam sẽ có 2 dạng tần số dòng điện chính là 50Hz và 60Hz.

Ví dụ: Tương tự thì với tần số dòng điện 60Hz, khoảng thời gian là 1/60s thì dòng điện sẽ quay về trạng thái ban đầu của nó, và nói một cách khác thì trong một giây dòng điện sẽ được lập lại khoảng 60 lần.

Hướng dẫn cách phân biệt tần số 50hz và 60hz là gì?

Điểm khác biệt lớn nhất giữa 2 tần số 50hz và 60hz đó là:

• Tần số 60hz sẽ có tốc độ nhanh hơn so với 50hz.
• Moment của 2 dòng điện có tần số 50hz và 60hz cũng có sự khác biệt; trong 1s thì giá trị hiệu dụng của 60hz sẽ cao hơn so với 50hz
• Đối với động cơ và máy phát: động cơ và máy phát cần phải chạy nhanh hơn. Vì thế thiết kế sẽ đặt tiền hơn do phải tính toán lực ly tâm, lịch ma sát cao hơn.
• Với đường dây truyền tải và phân khối: trở kháng (Zr) đường dây sẽ tăng hơn 20% nên sụt áp sẽ cao hơn. Dung kháng đường dây giảm 20%, ảnh hưởng đến lưới điện sẽ mạnh hơn. Hiệu ứng bề mặt tăng lên nên yêu cầu thiết diện dây cũng cần phải lớn hơn.

• Đối với máy biến áp, sự cân đối giữa thép và đồng sẽ khác đi. Giảm được thép, khối lượng đồng nhưng sẽ không giảm được diện tích cửa sổ; nên tổng biến trở máy biến áp sẽ thay đổi, từ thông tản tăng lên. Hệ 60hz sẽ tiết kiệm được ít vật tư nguyên liệu khi chế tạo thiết bị điện nhưng sẽ bị tổn thất điện áp trên đường dây nhiều hơn. Lý do khi f tăng thì XL sẽ tăng theo, tổn thất trên đường dây sẽ tăng.
• Các động cơ 60hz sẽ phải chạy với tốc độ cao hơn nếu chạy 50hz, do hệ thống cơ khí phải thiết kế tốt hơn, đắt tiền hơn.

Vì sao Việt Nam lại sử dụng dòng điện tần số 50hz hơn 60hz ?

Tại Việt Nam dòng điện 50hz được sử dụng phổ biến hơn 60hz bởi các lý do sau đây:

• Tần số 60hz thiết bị phải có sự cách điện cao hơn, tiêu tốn chi phí nhiều hơn.
• Đa số các quốc gia trên thế giới đều sử dụng dòng điện có tần suất 50hz nên việc nhập khẩu các thiết bị tương thích tần suất sẽ dễ dàng hơn. Điều này giúp cho các thiết bị hoạt động hiệu quả và an toàn hơn.
• Trong truyền tải điện năng thì dòng điện 220V/50hz sẽ tiết kiệm hơn, điện áp càng cao thì sụt giảm càng thấp. Hệ thống 110V/60hz an toàn về mặt điện áp nhưng lại không sử dụng dây tiếp địa nên khi xảy hiện tượng chạm pha, các thiết bị bảo vệ sẽ không tác động vì không xảy ra ngắn mạch. Mặc dù điện áp 220V/50hz nguy hiểm hơn về điện áp nhưng khi chạm pha các thiết bị điện sẽ được bảo vệ ngay lập tức.

Với các nội dung chi tiết trong bài viết “Tần số là gì, hz (hertz là gì). Đặc điểm các loại tần số” mong rằng sẽ giúp ích bạn. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào cần được giải đáp, quý khách hàng hãy comment phía dưới, chúng tôi sẽ giải đáp bạn nhanh chóng và hoàn toàn miễn phí. Chân thành cảm ơn các bạn đã xem bài viết.

Bài viết liên quan:

• Tụ điện hạ thế là gì?
• Chất bán dẫn là gì?