ヘルツ

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ヘルツ
hertz
記号 Hz
国際単位系 (SI)
種類 SI組立単位
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
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ヘルツ: 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]

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]

1ヘルツは、「1間に1回の周波数」と定義される[8]

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。

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。それ以降の家庭用コンピュータで用いられているものはギガヘルツ (GHz; 109ヘルツ) の速度で動作しているが、多くの組み込み用コンピュータ、携帯ゲーム機などでは依然としてメガヘルツの速度で動いている。

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、メガヘルツの範囲の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。

ヘルツ (Hz) の倍量・分量単位
分量 倍量
記号 名称 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
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]

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注釈[編集]

  1. ^ [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。
  2. ^ 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]

  1. ^ 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
  2. ^ ハインリッヒ・ヘルツ 東京電機大学出版局
  3. ^ ヘルツ Hz デジタルデータバンク、大日本図書
  4. ^ 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。
  5. ^ Le Système international d’unités p.26, Tableau 4.
  6. ^ The International System of Units p.137, Table 4.
  7. ^ #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」
  8. ^ 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」
  9. ^ #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。」
  10. ^ #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。
  11. ^ IEC History”. Iec.ch (1904年9月15日). 2012年4月28日閲覧。

関連項目[編集]

参考文献[編集]

  • (準拠すべき基本文献)[2] BIPM 著、産業技術総合研究所 計量標準総合センター 訳 『国際単位系(SI)第9版(2019)日本語版』産業技術総合研究所 計量標準総合センター、2020年3月。