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角頻率
來源:互聯網

角頻率(Angular 頻率)又稱圓頻率,用單位時間內變化角度來表征的頻率,其值為振蕩頻率f的2π倍。符號用ω表示,公式為:ω=2πf,式中,f為頻率。角頻率在物理學中特別是力學和電子工程中有時也被稱為角速率角速度標量,是對旋轉快慢的度量,它是角速度向量的模。在國際單位制中,角頻率的單位是弧度/秒(rad/s),由于弧度是無量綱的,所以角頻率的量綱為T^{-1}。角頻率在數值上是頻率的2π倍,物理學中包含周期運動的領域通常都使用角頻率作為記號,例如量子力學和電動力學。

定理說明

單位時間內變化的相角弧度值。常用符號ω,與頻率成正比,是對應頻率的2π倍。

“角頻率”在工具書中的解釋為:

1)單位時間內的振動次數與2π之積。表示符號為ω,。又稱“圓頻率”。周期及其有關現象、光及有關電磁輻射,以及聲學的量。國際單位制單位為:rad/s(弧度每秒),(每秒,負一次方秒)。

2)模態提取中,固有頻率的單位有兩種形式:RAD/時間和CYCLES/TIME。前者即為角頻率(圓頻率),后者才是我們常用到的頻率值。

單位

SI單位為rad/s(弧度每秒)或 (每秒、負一次方秒)。

公式

在簡諧振動中,在單位時間內物體完成全振動的次數叫頻率,用f表示。頻率的2π倍叫角頻率,即。

線諧振動對于一個線諧振動系統,其振動的角頻率ω,自身等效勁度系數k與自身質量m的關系為。具體推導如下:

線諧振動加速度a與位移x的關系

兩邊同時乘上m

復擺在擺角較小()時擺動的角頻率為:。其中,l為擺長。

光學

平面波的表達式

球面波的表達式

其中,k為波矢,A為振幅,U為光矢量

正弦電流電路

在正弦電流電路中電壓與電流與角頻率的成如下關系:

正弦電流電路中,感抗和容抗與角頻率的關系:。

角頻率與角速度

在簡諧振動中,角頻率與振動物體間的速度v的關系為ω=2π/λ,其中λ為波長(m)。在圓周運動中,角速度與切向速度之間的關系為ω=v/r,其中v是繞軸旋轉的線速度,r是旋轉的半徑。可以看出,圓周運動中的角速度ω與簡諧振動中的角頻率ω,雖然單位相同且都有2π的相同形式,但它們并不是同一個物理量。角頻率為角速度量值的大小,其單位為rad/sec,而頻率的單位是1/sec。

應用

模態提取中,固有頻率的單位有兩種形式:RAD/時間,CYCLES/TIME。前者即為角頻率(圓頻率),后者才是我們常常所用到的頻率值。在LC震蕩電路的諧振角頻率為ω=√(1/LC)。其中,ω為諧振角頻率(rad/s),L為電感(H),C為電容(F)。串聯電阻(例如電感含有電阻)并不改變串聯LC電路的諧振頻率。對于并聯調諧電路,上述公式通常是一個有用的近似,但諧振頻率會受到并聯元件損耗的影響。

參考資料 >

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