Trong đời sống tất cả chúng ta thường nghe tới những khái niệm như tần số dòng điện 1 chiều, tần số dòng điện xoay chiều, tần số âm thanh nghe được, tần số quét màn hình hiển thị … vô vàng những khái niệm tương quan tới tần số. Trong bài viết này mình sẽ san sẻ về tần số là gì và sự độc lạ của những loại tần số tất cả chúng ta thường gặp .

Tần số là gì ?

Tần số là số lần lặp lại của một sự việc trong một khoảng thời gian. Tần số ký hiệu là Hz theo tên của Hertz, ngày nay được sử dụng như một đơn vị quốc tế để đo tần số.

1 Hz = 1 / s

Với :

• Hz : tần số
• S : giây

Như vậy nếu tất cả chúng ta thấy tần số 50H z điều đó có nghĩa là chu kỳ luân hồi lắp lại 50 lần trên một giây. Tần số chính là nghịch đảo của chu kỳ luân hồi .
F = 1 / T

Với :
– T = chu kỳ
– F = tần số

Tần số được sử dụng nhiều trong tổng thể những thiết bị điện tử, vật lý, khoa học, , kỹ thuật, đời sống. Dù bạn không chăm sóc tới nó nhưng tần số vẫn hiện hữu trong đời sống hằng ngày và luôn luôn diển ra .
Tôi ví dụ như “ tần số hô hấp ” hay còn được gọi là “ nhịp thở ” của con người sẽ giao động từ 10 – 40 lần thở mỗi phút. Cụ thể :

• Trẻ em từ lúc sinh tới 6 tuần tuổi : 30-40 lần thở trên phút
• Từ 6 tháng – 3 tuổi : 25- 40 lần thở trên phút
• Từ 3 – 6 tuổi : 20 – 30 lần thở trên phút
• Nhưng từ 6 – 10 tuổi : 18-25 lần thở trên phút
• Từ 10 tuổi trở lên : 17-23 lần thở trên phút
• Người trưởng thành : 12 – 20 lần thở trên phút
• Tuy nhiên, người già > 65 tuổi : 12 – 28 lần thở trên phút
• Cụ già > 80 tuổi : 10 – 30 lần thở trên phút
• Về với đất mẹ : thở vô cực

Chúng ta thấy rằng nhịp thở của con người biến hóa từ lúc sinh ra cho tới lúc về tới đất mẹ. Dù tất cả chúng ta có muốn biết tần số là gì hay không nó vẫn sống sót xung quanh tất cả chúng ta .

Tần số tiếng anh là gì ?

Tần số tiếng anh là gì là câu hỏi của khá nhiều người khi đang tìm kiếm các tài liệu tiếng anh liên quan tới tần số. Tần số tiếng anh được gọi là Frequency.

Có một từ khác thường được sử dụng PULES để nói về tần số. Nếu như tất cả chúng ta có tần số 60 Hz điều có tương ứng với 60 pules trên một giây .

Tần số quét màn hình hiển thị là gì

Nếu bạn đang sẵn sàng chuẩn bị mua 1 chiếc TV mới thì thông số kỹ thuật “ tần số quét màn hình hiển thị ” là một trong những thông tin kỹ thuật cần được chăm sóc. Chúng ta thường chăm sóc tới công nghệ tiên tiến màn hình hiển thị LCD, LED, Oled mà quên mất tần số quét của màn hình hiển thị. Chúng ta cùng xem tần số quét màn hình hiển thị là gì nhé .
Tần số quét màn hình hiển thị được xem là số lượng khung hình hiển thị trên màn hình hiển thị mà mắt con người nhận được. Có thể hiểu đơn thuần là số lượng hình ảnh của ti vi hiển thị trong một giây. Tần số quét màn hình hiển thị càng lớn thì hình ảnh sẽ càng mịn và đẹp hơn .
Một tivi có tần số 60 Hz điều này có nghĩa là nó hoàn toàn có thể hiển thị được 60 khung hình trên một giây. Khi lựa chọn ti vi mới tất cả chúng ta nên quan tâm tới tần số quét của màn hình hiển thị trước khi quyết định hành động mua. Bởi tần số quét càng cao thì độ mượt khi xem những cảnh hoạt động càng nhanh như : xem bóng đá, xem phim hành vi hay phim hoạt hình ví dụ điển hình .

Tần số âm thanh nghe được

Thính giác là một giác quan kỳ diệu của con người giúp tất cả chúng ta nghe được những âm thanh đang diển ra trong thiên nhiên và môi trường. Tần số âm thanh mà con người thông thường nghe được giao động từ 20-20. 000 Hz .
Trong đó :

• Tần số dưới 20Hz con người có thể cảm nhận được cho dù không thể nghe được. Tần số dưới 20Hz gọi là hạ âm.
• Tần số trên 20.000Hz được gọi là siêu âm. Con người có thể cảm giác được bước sóng của siêu âm khi phát ra nhưng không nghe thấy được. Cảm biến siêu âm đo mức nước cũng hoạt động dựa trên nguyên tắc này.
• Tần số con người nghe được từ 20-20.000Hz gọi là ngưỡng nghe. Hầu như tất cả mọi người đều có thể nghe được các âm thanh trong ngưỡng nghe này. Một số người có thể nghe được âm thanh ngoài ngưỡng nghe tuỳ thuộc vào cơ địa và luyện tập.

Tần số dòng điện

Hầu như tổng thể những thiết bị tiêu thụ điện như : máy lạnh, tủ lạnh, nồi cơm điện, bóng đèn đều sử dụng dòng điện 220V có tần số 50-60 Hz. Vậy nếu một thiết bị ghi 50H z điều đó có nghĩa là gì ?
Tần số điện Nước Ta là 50H z. Tần số 50H z tức là cứ 1/50 giây thì dòng điện sẽ quay vể trạng thái trước đó. Điều đó có nghĩa rằng trong 1 giây sẽ có 50 lần tái diễn của dòng điện .
Tần số càng lớn thì sự tái diễn càng nhanh .

Tần số dòng điện 1 chiều

Khi nghiên cứu và phân tích dòng điện 1 chiều tất cả chúng ta thấy rằng nó là một đường thẳng có cường độ không biến hóa và đi theo một hướng nhất định. Chính do đó dòng điện 1 chiều có tần số là 0 .
Dòng điện 1 chiều được dể dàng tìm thấy trong những bình acqui, pin được sử dụng để khởi động xe xe hơi, chiếu sáng, được dùng nhiều nhất trong những tinh chỉnh và điều khiển – lập trình trong công nghiệp .

Tần số dòng điện xoay chiều

Tần sô dòng điện xoay chiều tại Nước Ta và nhiều nước trên quốc tế là 50H z. Ký hiệu 220V-50 Hz. Dòng điện xoay chiều có hiệu điện thế 220V và tần số 50H z nhưng trên 1 số ít thiết bị có ghi 50/60 Hz. Như vậy có tới hai tần số 50H z và 60 Hz được sử dụng song song với nhau .

Tần số 60H z là gì ?

Tương tự như tần số 50 Hz thì tần số 60H z là sự tái diễn của dòng điện với chu kỳ luân hồi 60 lần trên một giây. Có nghĩa là cứ 1/60 giây thì dòng điện quay vể trạng thái trước đó. Sự độc lạ rõ ràng nhất của dòng điện có tần số 50H z và 60H z chính là 60H z có sự tái diễn nhanh hơn 50H z. Điều đó có nghĩa là những thiết bị sử dụng tần số 60H z có sự cách điện tốt hơn so với 50H z .

Ngoài ra còn sự khác biệt nào khác hay không ? chúng ta cùng tìm hiểu thêm nhé.

Sự khác nhau giữa tần số dòng điên 50H z và 60H z

Tất nhiên rằng tần số 60 Hz nhanh hơn 50H z và những thiết bị cần có sự bảo vệ tốt hơn. Điều này có nghĩa rằng những thiết bị đóng cắt phải có thời hạn đóng cắt nhanh hơn .
Giả sử một aptomat hoàn toàn có thể cắt được 40 ms tại tần số 50 Hz. Nhưng nếu dùng tại tần số 60 Hz thì thời hạn cắt phải 35 ms. Các thiết bị bảo vệ điện sử dụng tần số 60 Hz phải có thời hạn phân phối nhanh hơn làm tăng ngân sách cho những thiết bị bảo vệ .
Một điểm khác nhau khá lớn giữa dòng điện có tần số 50H z và 60H z chính là momen của hai dòng điện. Tại tần số 60 Hz thì trong 1 s giá trị của dòng điện hiệu dụng lớn hơn so với 50H z .

Thiết bị ghi 220V-60 Hz có dùng cho dòng điện 220V-50 Hz được không ?

Câu trả lời là :  “ Có “

Nhưng có 2 yếu tố phát sinh :

• Thiết bị không hoạt động max công suất 100% mà chỉ đạt 83.3%
• Thiết bị sẽ nóng hơn không chạy đúng tần số được thiết kế trong khi vẫn đủ điện áp cấp vào

Một motor có tần số 220V / 60H z được dùng trong mạng lưới hệ thống điện 220V / 50H z thì nó vẫn hoạt động giải trí được tốt khi tải thấp. Nhưng khi tải nặng thì hoạt động giải trí không đủ hiệu suất phong cách thiết kế và tất yếu motor sẽ nóng hơn rất nhiều so với sử dụng tại tần số 60H z. Vì thế việc dùng thiết bị đúng tần số của lưới điện là vô cùng quan trọng .

Tại sao Nước Ta lại dùng tần số 50H z mà không phải 60H z

Câu hỏi này tưởng rằng khá đơn thuần nhưng thực sự không hề đơn thuần. Chúng ta cùng tìm hiểu và khám phá tại sao Nước Ta lại dùng tần số 50H z thay vì 60H z nhé .

*Thứ 1 : Đầu tiên là do “Lịch sử “để lại.

Tần số 60H z được sử dụng tại Mỹ và Nhật với hiệu suất cao hơn nhưng lại tốn vật tư sản xuất hơn. Nước Ta theo chính sách XHCN ở Đông Âu được hổ trợ thiết bị – kỹ thuật của họ và tất yếu họ sử dụng tần số 50H z .
Trước 1975 Miền Nam sử dụng điện 208 / 127V sau này mới tăng cấp lên thành 380V / 220V. Sau 1975, miền Nam vẫn dùng chuẩn Pháp / Mỹ chứ không theo chuẩn Nga tuy nhiên tần số thì vẫn dùng tần số 50H z chứ không phải 60H z do thừa kế mạng lưới hệ thống điện của cũ của Pháp để lại .

**Thứ 2 : trên thế giới đa số các nước đều dùng lưới điện 50Hz nên việc nhập khẩu các thiết bị điện dể dàng tương thích với nhau. Hoạt động đúng kỹ thuật là quan trọng nhất trong ngành điện trong đó có tần số.

***Thứ 3 : tần số 60Hz thiết bị phải có sự cách điện cao hơn, tốn chi phí cách điện nhiều hơn.

****Thứ 4 : các động cơ và máy phát điện phải chạy nhanh hơn. Tất nhiên thiết kế phải tốn chi phí hơn do phải tính toán lực ly tâm cao hơn & ma sát cũng cao hơn.

*****Thứ 5 : trong tuyền tải và phân phối điện năng : trở kháng đuờng dây tăng 20% nên sụt áp cao hơn. Trong khi đó dung kháng đường dây giảm 20% nên ảnh hưởng lên lưới điện nhiều hơn & tiết diện dây cũng phải lớn hơn so với tần số 50Hz.

******Thứ 6 : trong truyền tải điện năng thì dòng điện 220V/50Hz tiết kiệm hơn. Điện áp càng cao sụt giảm càng thấp. Hệ thống 110V/60Hz an toàn hơn về điện áp nhưng lại không sử dụng dây tiếp địa.

Khi xảy ra chạm pha các thiết bị bảo vệ không tác động vì không xảy ra ngắn mạch. Tuy nhiên, điện 110V/60Hz lại an toàn hơn vể điện áp & khi sự cố xảy ra thì 1 pha NÓNG không bị tác động vì chúng ta đứng dưới đất mà mass của hệ thống lại không nối đất.

Đối với điện áp 220V/50Hz tuy nguy hiểm hơn về điện áp nhưng khi chạm pha thì các thiết bị bảo vệ hoạt động ngay tức khắc vì 1 pha NÓNG chạm đất sẽ xảy ra ngắn mạch.

Tóm lại,Trong bài viết này các bạn sẽ hiểu được :
– Tần số là gì ?
– Tần số quét màn hình là gì ?
– Âm thanh con người nghe được tần số từ 20-20.000Hz
– Phân biệt tần số dòng điện 1 chiều & dòng điện xoay chiều
– Tại sao Việt Nam sử dụng điện áp 220V/50Hz

Tôi mong rằng bài viết san sẻ này sẽ giúp ích cho mọi người đang tìm hiểu và khám phá về tần số là gì. Chúng ta nên chăm sóc đến những thông số kỹ thuật kỹ thuật khi mua những thiết bị gia dụng cũng như thiết bị công nghiệp. Việc chọn thiết bị đúng kỹ thuật góp thêm phần giảm ngân sách quản lý và vận hành, bảo dưỡng, sửa chửa .

“Nếu được lựa chọn các bạn sẽ dùng dòng điện tần số 220V/50Hz hay 110V/60HZ “

Kỹ sư Cơ – Điện Tử 
Nguyễn Minh Hoà