ヘルツ
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ヘルツ（英: hertz 記号: Hz）は、国際単位系（SI）における周波数（en:frequency）のSI組立単位である[1]。その名前は、ドイツの物理学者で、電磁気学の分野で重要な貢献をしたハインリヒ・ヘルツに因む[2][3]。
| ヘルツ hertz | |
|---|---|
| 記号 | Hz |
| 系 | 国際単位系 (SI) |
| 種類 | SI組立単位 |
| 量 | 周波数 |
| 組立 | s−1 |
| 定義 | 1秒間に1回の周波数 |
| 語源 | ハインリヒ・ヘルツ |
用語（周波数と振動数）
編集英語の frequency の日本語訳としては、周波数と振動数の2つの訳語があり得る[注 1][注 2]。しかし日本の計量法は、計量の前提となる物象の状態の量（一般には物理量とみなして良い。）として、72量を定めているが、この中では「周波数」の語のみを用いている[4]。また、国際単位系国際文書のSI組立単位の一覧表における hertz の物理量として仏語版のfréquence[5], 英語版のfrequency[6]を日本語版では、「周波数」とのみ訳出している[7]。このため、この項目では「周波数」の語のみを用い、「振動数」の語を用いない。
定義
編集ヘルツとその記号 Hz はSI組立単位である s−1 に与えられた固有の名称と記号であるが、一定周期で発生する現象にのみ使用される。ランダムに発生するような現象についてはヘルツではなく s−1（毎秒）を使用する。特に、1秒間に原子核が崩壊する数は、ベクレル (Bq) という単位で表される[9]。
角速度・角周波数もs−1の次元を持っているが、常に、s−1ではなく明示的な単位であるHz または rad/s（ラジアン毎秒）を用いて表現されることが推奨される[10]。回転数はヘルツで表現することができ、60回転毎分 (rpm) = 1回転毎秒は1 Hzに等しい。1回転は2πradなので、角速度が2π rad/sの回転は1回転毎秒＝1 Hzに等しい。
歴史
編集ヘルツという単位名称は、1930年に国際電気標準会議で制定され[11]、1960年に国際度量衡総会(CGPM)で、それまでの単位名称「サイクル毎秒」を置き換えて採用された。
サイクル毎秒 (記号: c/s, cps) または略してサイクル（記号: c）という単位は、日本では1972年7月1日を以ってヘルツに変更された。サイクル・サイクル毎秒は使用されなくなったが、（旧）計量法には、全面改正される1997年9月30日まで残っていた[1]。
使用例
編集一般的には、電波・電磁波・音波などの波の周波数を表すのに用いられることが多い。ラジオ放送では、テレビ放送などと違い、搬送波周波数表記で選局するのが一般的である。また、CPUなどのクロック周波数を表すのにも用いられる。
電磁波
編集電磁波の周波数について使われる場合は、Hzは1秒あたりの電磁放射の振動の数を指す。
- 長波（LF） 30 – 300 kHz
- 中波（MF） 300 – 3000 kHz
- 短波（HF） 3 – 30 MHz
- 超短波（VHF） 30 – 300 MHz
- 極超短波（UHF） 300 – 3000 MHz
- 極々超短波（SHF） 3 – 30 GHz
CPU動作周波数
編集CPUのクロック信号の周波数（クロックスピード）を意味する。 1974年から2000年までに製造されたほとんどのCPUは、メガヘルツの範囲の速度で動いていた。2000年代以降の家庭用コンピュータではギガヘルツ (GHz; 109ヘルツ) の速度で動作しているものが増えていった。
さまざまなバス（たとえばCPUとシステムRAMを接続しているメモリバス）もまた、周波数のクロック信号によって信号を転送している。
倍量・分量単位
編集ヘルツの倍量・分量単位は、以下の通りである。分量単位は、定義はできるが実用されることは稀である。
| 分量 | 倍量 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 値 | 記号 | 名称 | 値 | 記号 | 名称 | |
| 10−1 Hz | dHz | デシヘルツ | 101 Hz | daHz | デカヘルツ | |
| 10−2 Hz | cHz | センチヘルツ | 102 Hz | hHz | ヘクトヘルツ | |
| 10−3 Hz | mHz | ミリヘルツ | 103 Hz | kHz | キロヘルツ | |
| 10−6 Hz | µHz | マイクロヘルツ | 106 Hz | MHz | メガヘルツ | |
| 10−9 Hz | nHz | ナノヘルツ | 109 Hz | GHz | ギガヘルツ | |
| 10−12 Hz | pHz | ピコヘルツ | 1012 Hz | THz | テラヘルツ | |
| 10−15 Hz | fHz | フェムトヘルツ | 1015 Hz | PHz | ペタヘルツ | |
| 10−18 Hz | aHz | アトヘルツ | 1018 Hz | EHz | エクサヘルツ | |
| 10−21 Hz | zHz | ゼプトヘルツ | 1021 Hz | ZHz | ゼタヘルツ | |
| 10−24 Hz | yHz | ヨクトヘルツ | 1024 Hz | YHz | ヨタヘルツ | |
| 10−27 Hz | rHz | ロントヘルツ | 1027 Hz | RHz | ロナヘルツ | |
| 10−30 Hz | qHz | クエクトヘルツ | 1030 Hz | QHz | クエタヘルツ | |
| よく使われる単位を太字で示す | ||||||
符号位置
編集| 記号 | Unicode | JIS X 0213 | 文字参照 | 名称 |
|---|---|---|---|---|
| ㎐ | U 3390 |
- |
㎐㎐ |
ヘルツ記号 |
脚注
編集注釈
編集- ^ ［記載なし］「物理教育用語委員会報告(2)(学会報告)」『物理教育』第29巻第2号、日本物理教育学会、1981年、145-166頁、doi:10.20653/pesj.29.2_145。。 1981年時点での用語集であるが、振動数,周波数(frequency)、角振動数,角周波数(angular frequency) の用語を掲げている。
- ^ 用語解説 公益社団法人 日本騒音制御工学会の用語集。2つの用語を並列している。「周波数，振動数 frequency：周期の逆数。周期が1sの振動数を1ヘルツ（hertz，Hz）という。1Hz＝1s-1」
出典
編集- ^ 国際単位系（SI）第9版（2019）日本語版 p.106 表4、 産業技術総合研究所、計量標準総合センター、2020年4月
- ^ ハインリッヒ・ヘルツ 東京電機大学出版局
- ^ ヘルツ Hz デジタルデータバンク、大日本図書
- ^ 計量法 第2条第1項第1号、「周波数」とある。なお、「角周波数」は物象の状態の量として定められていない。
- ^ Le Système international d’unités p.26, Tableau 4.
- ^ The International System of Units p.137, Table 4.
- ^ #国際単位系（SI）第9版（2019） p.106 「表4 固有の名称と記号を持つ22個のSI単位」
- ^ 計量単位令 別表第1、項番16、「周波数、ヘルツ、1秒間に1回の周波数」
- ^ #国際単位系（SI）第9版（2019） p.106 表4の注記(d) 「ヘルツは周期現象にのみ使用し、ベクレルは、放射性核種の放射能における確率過程にのみ使用すること。」
- ^ #国際単位系（SI）第9版（2019） p.110 、このため、「周波数」、「角周波数」、「角速度」と呼ばれる量は、常に、s−1ではなく、明示的な単位であるHz または rad/s を用いて表現されることが推奨される。
- ^ “IEC History”. Iec.ch (1904年9月15日). 2012年4月28日閲覧。
関連項目
編集
- SI組立単位
- 振動数 - en:frequency のもう一つの訳語である。
- 電波法
- 計量法
- 周波数の比較
- 電波の周波数による分類
- NMR