Hertz

Hertz
Informations
Système	Unités dérivées du Système international
Unité de…	Fréquence
Symbole	Hz
Éponyme	Heinrich Hertz
Conversions
1 Hz en...	est égal à...
Unités SI de base	1s−1

Lehertz(symbole:Hz) est l’unité dérivéedefréquenceduSystème international(SI). Un hertz est la mesure de la fréquence de répétition d'un événement qui se répète une fois par seconde (s^-1ou¹⁄_s).

Définition

Le hertz, de symboleHz(du nom physicienHeinrich Hertz), est l'unité de mesure de la fréquence. Elle est reliée à la vitesse (v) et à lalongueur d'onde(λ) par la relation:

$f={\frac {v}{\lambda }}$

d'où:

$\lambda ={\frac {v}{f}}$et$v=\lambda \cdot f$

et à la période par:

$f={\frac {1}{T}}$.

Uneanalyse dimensionnellepermet d'observer que le hertz correspond à des s^-1. Utilisons la première relation:

$f={\frac {v}{\lambda }}=\mathrm {{\frac {m}{s\cdot m}}={\frac {1}{s}}=1\;s^{-1}}$.

La fréquence est homogène à l'inverse d'une durée. Un nombre de hertz représente donc un nombre d'oscillations par seconde (ondes) ou plus généralement le nombre de répétitions d'un phénomène périodique pendant une seconde.

Elle est reliée à lavitesse angulaire,$\omega$(rad/s), par

$f=\mathrm {\frac {\omega }{2\cdot \pi }}$

On retrouve cette unité notamment dans le son (la fréquence caractérise la hauteur d'un son qui paraît d'autant plus haut, aigu, que sa fréquence est élevée) et la radio (transmission et réception d'uneonde électromagnétiqueque l'onmodule en amplitude(AM), programme actuel TS (2012), ou enfréquence(FM). Il est admis que l'oreille humaineperçoit des sons de fréquences allant de 20Hzà 20kHz(20 000Hz).

Animation

Les flashs de lumière sont à lafréquencef= 0,5 Hz, 1,0 Hz et 2,0 Hz, oùxHz signifiexflashs par seconde.Test lapériodeetT=ys (s = seconde) signifie queyest le nombre de secondes séparant chaque début (ou fin) de flash.Tetfsont réciproquementinverses:f= 1/TetT= 1/f.

Historique

Son nom provient duphysicienallemandHeinrich Hertzqui a apporté d’importantes contributions scientifiques au domaine de l’électromagnétisme.À titre d’exemple, lalumièrerougea une fréquence d’environ 4,6 × 10¹⁴Hz.

Cette désignation remplace l'ancien « cycle par seconde » (cpsouc/s) et ses dérivés (Mc/s, mégacycle par seconde), par ailleurs parfois abrégés en « cycle » (ou « mégacycle »).

Applications

Le courant électrique domestique (secteur) est uncourant alternatif:la polarité (+ ou -) des bornes est inversée plusieurs fois par seconde. Le standard européen, fixé à 50Hzsignifie 100 changements de polarité par seconde (chaque borne est positive 50 fois et négative 50 fois chaque seconde) tandis que le standard américain, pour sa part fixé à 60Hz,accusera un changement de polarité 120 fois par seconde.

Lahauteur d'un sonse mesure (entre autres choses) par le nombre de vibrations par seconde. Lelade référence en musique (la³en notation latine) s'obtient par lediapasonqui oscille à 440Hzpar convention. Ce choix de standardisation est historique et a été adopté par l'Organisation internationale de normalisationen1955.En effet, lela 440n'est pas forcément utilisé par tous les musiciens et tous les styles de musique. Le domaine de perception des sons del'oreille humainese situe dans une plage de fréquence entre 20Hzet 20 000Hz.

Laradio FMutilise lamodulation de fréquencedes ondes radios sur une bande allant de 87,5MHzà 108MHz.

Les premiers ordinateurs du début desannées 1950avaient une fréquence d’horloge deprocesseurde quelques centaines de kHz. Les ordinateurs personnels du début desannées 1980avaient une fréquence d’horloge deprocesseurcomprise entre 1 et 8MHz;aujourd'hui, un processeur qui a un cycle de base de 0,83nsa donc une fréquence de:¹⁄_{(0,83 × 10^–9s)}= 1,2 × 10⁹Hz= 1,2GHz.

Multiples

Les tableaux ci-dessous présentent les noms et symboles des multiples et sous-multiples du hertz selon leSystème international d'unités.

Multiples Coefficient Nom Symbole 10 décahertz daHz 102 hectohertz hHz 103 kilohertz kHz 106 mégahertz MHz 109 gigahertz GHz 1012 térahertz THz 1015 pétahertz PHz 1018 exahertz EHz 1021 zettahertz ZHz 1024 yottahertz YHz 1027 ronnahertz RHz 1030 quettahertz QHz

Sous-multiples Coefficient Nom Symbole 10−1 décihertz dHz 10−2 centihertz cHz 10−3 millihertz mHz 10−6 microhertz µHz 10−9 nanohertz nHz 10−12 picohertz pHz 10−15 femtohertz fHz 10−18 attohertz aHz 10−21 zeptohertz zHz 10−24 yoctohertz yHz 10−27 rontohertz rHz 10−30 quectohertz qHz

Notes et références

• (en)Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé«Hertz»(voir la liste des auteurs).

Annexes

Article connexe

• Heinrich Rudolf Hertz

Liens externes

• (en)BIPM Cesium ion f_Csdefinition
• (en)National Research Council of Canada:Generation of the Hz