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角頻率

中文名: 角頻率,圓頻率

外文名: angular frequency;circular frequency

符 號: ω

單 位: 弧度/秒(rad/s)

定 義: 旋轉矢量單位時間內轉過的弧度

公 式: ω = 2πf = 2π/T

角頻率,也稱圓頻率,表示單位時間內變化的相角弧度值。角頻率是描述物體振動快慢的物理量,與振動系統的固有屬性有關,常用符號ω表示。在國際單位制中,角頻率的單位是弧度/秒(rad/s)。每個物體都有由它本身性質決定的與振幅無關的頻率,叫做固有角頻率。在力學,光學,交變電路中,角頻率都有着較為廣泛的應用。

角頻率數值上等於諧振動系統中旋轉矢量的轉動的角速度。頻率(f)、角頻率(ω)和周期(T)的關係為ω = 2πf = 2π/T。[1]

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。

定理說明

角頻率角頻率

「角頻率」在工具書中的解釋

1.符號為ω;單位時間內的振動次數與2π之積。ω=2πf。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。SI單位:rad/s(弧度每秒),s-1(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/TIME,CYCLES/TIME。前者即為角頻率(圓頻率),後者才是我們常常所用到的頻率值。

角頻率 - 公式

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ω=2π/t[1] 的相同形式,但它們並不是同一個物理量。

角頻率 - 應用案例

在簡諧振動中,角頻率與振動物體間的速度v的關係為v=λω/2π。

在圓周運動中,角速度與線速度之間的關係為v=ωr。

單位

SI單位為rad/s(弧度每秒)或s-1(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。

線諧振動

對於一個線諧振動系統,其振動的角頻率ω,自身等效勁度係數k與自身質量m的關係為,具體推導如下:線諧振動加速度a與位移x的關係

兩邊同時乘上m

角諧振動

對於復擺在擺角較小(<0.4rad)時擺動的角頻率為其中 為轉動慣量對於單擺,在小角度條件下的角頻率

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 的成如下關係:

在正弦電流電路中,感抗 成如下關係:

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 的關係為 為波長(m)。

在圓周運動中,角速度與線速度之間的關係為。以上可以看出,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的相同形式,但它們並不是同一個物理量。[2]

應用

模態提取中,固有頻率的單位有兩種形式:RAD/TIME,CYCLES/TIME。前者即為角頻率(圓頻率),後者才是我們常常所用到的頻率值。。其中,ω為諧振角頻率(rad/s),L為電感(H),C為電容(F)

參考來源