Vekselstrømfrekvens er antall sykluser per sekund i en AC-sinuskurve. Frekvensen angir antall ganger strømmen skifter retning per sekund. Den måles i hertz (Hz), en internasjonal måleenhet der 1 hertz tilsvarer 1 syklus per sekund.
- Hertz (Hz): én hertz = én syklus per sekund
- Syklus: én komplett svingning av vekselstrøm eller -spenning.
- Polveksling: en halvsyklus
- Periode: tidsforløpet for en komplett syklus
På sitt mest grunnleggende er frekvens hvor ofte noe repeteres. For elektrisk strøm er frekvens antall ganger en sinusformet svingning gjentas, eller fullføres, i en positiv-til-negativ-syklus.
Jo flere sykluser som forekommer per sekund, desto høyere er frekvensen.
Eksempel: Hvis en vekselstrøm blir sagt å ha en frekvens på 5 Hz (se diagrammet nedenfor), indikerer det at svingningen gjentas 5 ganger på 1 sekund.
Frekvens brukes typisk til å beskrive driften av elutstyr. Nedenfor er noen av de mest vanlige frekvensområdene listet opp:
- Kraftlinjefrekvens (normalt 50 eller 60 Hz)
- Frekvensregulerte drivverk, vanlig bærefrekvens 1–20 kilohertz (kHz)
- Hørbar frekvens: 15 Hz til 20 kHz (området for menneskers hørsel)
- Radiofrekvens: 30–300 kHz
- Lavfrekvens: 300 kHz til 3 megahertz (MHz)
- Medium frekvens: 3–30 MHz
- Høyfrekvens: 30–300 MHz
Kretser og utstyr er ofte utformet for å fungere med fast eller variabel frekvens. Utstyr som er laget for å operere ved en fast frekvens, vil fungere unormalt hvis det drives ved en annen frekvens enn den som er spesifisert. For eksempel vil en vekselstrømsmotor som er laget for å drives med 60 Hz gå saktere hvis frekvensen faller under 60 Hz, og raskere hvis den overskrider 60 Hz. For vekselstrømsmotorer forårsaker enhver endring av frekvensen en proporsjonal endring av motorhastigheten. Et annet eksempel: 5 % reduksjon av frekvensen vil gi 5 % reduksjon av motorhastigheten.
Frekvensmåling
Et digitalt multimeter med frekvenstellermodus kan måle frekvensen av AC-signaler og har også følgende:
- MIN./MAKS-registrering som gjør at frekvensmålinger kan registreres i en spesifisert periode eller på samme måte som målinger av spenning, strøm og resistans blir registrert.
- Autorange, som automatisk velger frekvensområde, bortsett fra når den målte spenningen er utenfor frekvensmålingsområdet.
Strømnett varierer fra land til land. I USA er strømnettet basert på et meget stabilt 60-hertzsignal, noe som betyr en syklus på 60 ganger i sekundet. I Norge brukes en frekvens på 50 hertz i det offentlige strømfordelingsnettet.
I USA er husholdningsstrøm basert på strømforsyning med enfaset, 120 volts vekselstrøm. I Norge brukes trefaset vekselstrøm og 230 volt. Effekten som måles i en stikkontakt i et amerikansk hjem vil gi sinuskurver som svinger mellom ±170 volt, med sann RMS-spenning som måles til 120 volt. Svingningshastigheten vil være 60 sykluser per sekund.
Hertz har fått navnet sitt etter den tyske fysikeren Heinrich Hertz (1857-1894), den første til å sende og motta radiobølger. Radiobølger tilbakelegger én syklus per sekund (1 Hz). (Tilsvarende kan man si at en klokke tikker med frekvensen 1 Hz).
Referanse: Digital Multimeter Principles av Glen A. Mazur, American Technical Publishers.
Relaterte artikler: