주파수에서 주기로: 속도를 시간의 길이로 바꾸기
이 변환이 하는 일
초당 완료되는 주기 수를 받아 그중 하나가 얼마나 오래 걸리는지 알려 줍니다. 쓰는 관계는 T = 1/f입니다. 두 양은 정보가 정확히 같고 방향만 반대입니다. 속도는 어떤 일이 얼마나 자주 일어나는지를, 주기는 두 번 사이에 남은 시간이 얼마인지를 말합니다. 엔지니어는 어느 쪽이 계산을 단순하게 만드는지에 따라 둘 중 하나를 집어 듭니다.
답의 단위가 자동으로 정해지는 이유
주기는 1 나노초의 몇 분의 1부터 몇 초까지 될 수 있고, 모두 초로 적으면 소수가 아주 길어지거나 지수가 한 줄 늘어섭니다. 그래서 변환기가 단위를 골라 줍니다. 1 헤르츠의 주파수는 1초, 50 헤르츠는 20 밀리초, 기가헤르츠는 피코초 구간이 됩니다. 바탕값은 바뀌지 않고 적는 방식만 달라집니다.
주파수-주기 변환표
전원 주파수부터 위로 올라가며, 각 주파수가 함축하는 주기와 그것을 자연스럽게 적는 단위를 함께 실었습니다.
| 헤르츠 (Hz) | 주기 (초) |
|---|---|
| 1 | 1 s |
| 50 | 20 ms |
| 60 | 16.67 ms |
| 100 | 10 ms |
| 440 | 2.273 ms |
| 1000 | 1 ms |
| 10000 | 100 us |
| 1000000 | 1 us |
전원 주파수, 그리고 50과 60이 함께 있는 이유
전력은 지역에 따라 50 또는 60 헤르츠로 교류하고, 이는 20 밀리초 또는 약 16.7 밀리초의 주기입니다. 어느 숫자도 다른 단위에서 둥글지 않고, 그 선택은 편의가 아니라 발전기 설계 때문에 오래전에 내려졌습니다. 실제로 중요한 것은 주기가 전원에 동기된 모든 것의 타이밍을 정한다는 점입니다. 주기를 세는 시계부터 영점 교차에서 스위칭하는 조광기까지 그렇습니다.
50은 20, 60은 약 17
가장 자주 만날 두 값을 외워 두면 좋습니다. 50 헤르츠의 주기는 20 밀리초이고 60 헤르츠의 주기는 약 16.67 밀리초입니다. 나머지는 모두 1을 주파수로 나누면 나오고, 변환기는 반올림 없이 나눕니다.
자주 묻는 질문
주파수를 주기로 어떻게 바꾸나요?
1을 주파수로 나눕니다. 즉 T = 1/f입니다. 50 헤르츠의 주기는 0.02초이고 이는 20 밀리초입니다. 변환기는 같은 나눗셈을 하고 결과가 읽히는 단위를 고릅니다.
60 헤르츠의 주기는 얼마인가요?
약 16.67 밀리초입니다. 1 ÷ 60은 0.01666이 순환하는 소수이기 때문입니다. 값이 십진수로 끝나지 않는 것이, 전원 주기를 흔히 초의 분수로 인용하는 이유 가운데 하나입니다.
결과가 초가 아니라 밀리초로 나오는 이유는 무엇인가요?
변환기가 결과를 읽기 좋은 크기로 맞추기 때문입니다. 가청 범위나 전원 범위에서는 밀리초나 마이크로초가 자연스러운 단위입니다. 같은 주기를 언제든 초로 소수로 적을 수 있고, 단위를 바꾸는 것은 표기법이지 값이 아닙니다.
주기는 그냥 주파수의 역수인가요?
네, 정확히 그렇고 중간에 끼는 상수가 없습니다. 이것이 파장 변환과 다른 점입니다. 그쪽에는 물리 상수가 하나 들어갑니다. 주파수가 0이면 주기가 없는 것도 같은 이유입니다. 0으로 나누는 것은 정의되지 않습니다.
기가헤르츠의 주기는 얼마인가요?
1 나노초입니다. 기가헤르츠는 초당 10억 주기이고 10억분의 1초가 나노초이기 때문입니다. 그보다 높은 값은 피코초 구간의 주기를 낳고, 변환기는 이미 단위를 골라서 보여 줍니다.