
【化】 angular frequency
角頻率(Angular Frequency)是物理學和工程學中描述周期性運動快慢的核心參數,其定義與物理意義如下:
基本定義
角頻率(符號:$omega$)表示單位時間内相位角的變化量,單位為弧度每秒(rad/s)。其與普通頻率 $f$(單位:Hz)的關系為:
$$omega = 2pi f$$
例如,頻率為 50 Hz 的交流電,角頻率為 $100pi$ rad/s(約 314 rad/s)。
運動學意義
在圓周運動中,角頻率等同于角速度的标量形式,描述質點繞圓心旋轉的速率。在簡諧振動中(如彈簧振子),角頻率與系統固有屬性相關:
$$omega = sqrt{frac{k}{m}}$$
其中 $k$ 為勁度系數,$m$ 為質量。
電路分析
交流電路中,電壓/電流信號 $V(t) = V_0 sin(omega t)$ 的角頻率 $omega$ 決定信號變化速率,直接影響感抗($X_L = omega L$)和容抗($X_C = frac{1}{omega C}$)。
機械振動
角頻率用于計算振動系統的周期 $T = frac{2pi}{omega}$ 和能量傳遞特性。例如,橋梁固有角頻率若與外力頻率接近,可能引發共振風險。
中文術語 | 英文術語 |
---|---|
角頻率 | Angular Frequency |
弧度每秒 | Radians per Second |
相位角 | Phase Angle |
簡諧振動 | Simple Harmonic Motion |
權威參考來源:
- 高等教育出版社《物理學基礎》(ISBN 978-7-04-023896-5)
- IEEE 标準術語庫(Standard 100)
- 《機械振動理論及應用》(清華大學出版社)
角頻率(Angular Frequency)是描述周期性運動快慢的物理量,通常用符號 $omega$ 表示。以下是詳細解釋:
角頻率表示單位時間内變化的弧度數,其計算公式為: $$ omega = 2pi f = frac{2pi}{T} $$
角頻率的單位是弧度每秒(rad/s),體現周期性運動中相位角的瞬時變化速率。
角頻率是普通頻率的 $2pi$ 倍,即 $omega = 2pi f$。這種關系源于一個完整周期對應 $2pi$ 弧度的相位變化。
角頻率在數學和工程中簡化了涉及周期性函數的計算(如用複數表示振動時,$omega$ 可直接用于相位運算),避免了頻繁的 $2pi$ 轉換。
若某振動的頻率 $f=5,text{Hz}$,則其角頻率 $omega = 2pi times 5 = 10pi,text{rad/s}$,表示每秒相位角變化 $10pi$ 弧度。
阿耳伯提尼氏療法百分率數據吹入劑地界多數邏輯門廢熱鍋爐哥德爾數弓鋸黃鹼素睑膿溢加氫脫硫聚亞壬基癸二酰胺開美科法莨菪酸六掠奪物輪詢命令螺紋外徑偏振光鏡破壞保釋氣瘘秋球根牽牛樹脂犬梨漿蟲乳醇實據濕疹化碳酰痛覺測驗法投射