ヘルツ

国際単位系 (SI) における周波数・振動数の単位
ヘルツ (単位)から転送)

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]

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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用語(周波数と振動数)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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
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

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記号 Unicode JIS X 0213 文字参照 名称
U+3390 - ㎐
㎐
ヘルツ記号

脚注

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注釈

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  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

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  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

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参考文献

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  • (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。