角頻率

旋轉矢量單位時間內轉過的弧度

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,叫做固有頻率。在力學,光學,交變電路中,角頻率都有著較為廣泛的應用。

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

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。

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。
線諧振動對於一個線諧振動系統,其振動的角頻率ω,自身等效精度係數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擺長,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與電流與角頻率,在正弦電流電路中,感抗和容抗與角頻率。

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。

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,其中,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。

應用


LC震蕩電路的諧振角頻率為。其中,ω為諧振角頻率(rad/s),L為電感(H),C為電容(F)