Hz – Hertz : Comprendre l’unité de fréquence

Hz – Hertz : Comprendre l’unité de fréquence

Aujourd’hui on va voir en détail ce qu’est le Hertz (Hz), unité fondamentale en électronique et physique qui mesure la fréquence. La fréquence exprime le nombre de répétitions d’un phénomène périodique par seconde. Cette notion est essentielle pour comprendre les signaux électriques, les ondes électromagnétiques, ainsi que bien d’autres phénomènes.

Définition précise du Hertz

Le Hertz, symbolisé par Hz, correspond à une occurrence par seconde. Par exemple, une fréquence de 50 Hz signifie que l’événement se répète 50 fois chaque seconde. Cette unité est dérivée du Système international (SI) et s’applique à tous les phénomènes périodiques, qu’ils soient mécaniques, électriques ou acoustiques.

Applications courantes en électronique

• Courants alternatifs (CA) : La fréquence du courant électrique domestique est généralement de 50 Hz ou 60 Hz selon les régions, ce qui correspond au nombre de cycles complets d’oscillation par seconde.
• Signaux radio : Les ondes radio sont caractérisées par leur fréquence, qui peut varier de quelques kilohertz (kHz) à plusieurs gigahertz (GHz).
• Horloges et microcontrôleurs : La fréquence d’horloge détermine la vitesse de fonctionnement des processeurs et circuits intégrés.

Relation entre fréquence, période et pulsation

La fréquence (f) est inversement proportionnelle à la période (T), durée d’un cycle complet :

De plus, la pulsation (ω) est une autre grandeur liée, exprimée en radians par seconde, avec :

ω = 2πf

Cette relation est très utilisée dans les analyses sinusoïdales des signaux électriques.

Exemple d’utilisation : fréquence du réseau électrique

En France, le réseau électrique fonctionne à 50 Hz. Cela signifie que la tension alternative complète un cycle 50 fois par seconde. Cette fréquence doit rester stable pour assurer le bon fonctionnement des équipements connectés. Toute déviation peut entraîner des dysfonctionnements ou des pertes énergétiques.

Quelques fréquences emblématiques

• 50 Hz : fréquence standard du courant électrique en Europe.
• 60 Hz : fréquence utilisée aux États-Unis et dans plusieurs autres pays.
• 20 kHz : limite supérieure de la fréquence audible par l’oreille humaine.
• 2,4 GHz : fréquence utilisée pour le Wi-Fi et le Bluetooth.

Maîtriser la notion de Hertz est indispensable pour aborder d’autres sujets techniques comme les filtres électroniques, les modulations de fréquence ou encore l’analyse spectrale. Pour approfondir, vous pouvez découvrir comment fonctionnent les oscillateurs et les générateurs de fréquence.