【题目编号】MC1-0928
【题目】以下哪一个术语可以用来描述交流电每秒改变极性的次数?
【答案】A
[A]频率
[B]速率
[C]波长
[D]脉率
考点速览
题目问哪个术语描述交流电每秒改变极性的次数。交流电的极性反复翻转,表征这种翻转快慢的物理量就是频率(frequency),单位赫兹。其余三个选项分别借用了运动快慢、空间长度和生理计数的概念,都承担不了这个含义。
周期、频率与赫兹
周期是交流电完成一次完整变化所用的时间,用符号 T 表示,单位秒。频率是周期的倒数,等于一除以周期,单位赫兹;一赫兹表示每秒完成一个周期。这个单位名称来自用实验证实电磁波存在的德国物理学家赫兹,在国际单位制中它是具有专门名称的导出单位。
频率的量级跨度很大:市电是五十赫兹或六十赫兹,音频在二十赫兹到二十千赫之间,业余无线电的短波从约一点八兆赫起步,甚高频与特高频一直到数十吉赫。工程上还常用角频率,它等于二乘圆周率再乘频率,单位是弧度每秒,描述的是相位变化的快慢,写正弦表达式和计算电抗时都要用到。
极性改变的次数与频率的关系
一个完整周期里,电流先沿一个方向流动,再沿相反方向流动,方向改变了两次。五十赫兹的市电每秒完成五十个周期,电流方向的翻转次数就是一百次。严格数"改变极性的事件个数",它确实是频率的两倍;但描述这一节律的物理量名称,仍然是频率。
这道题问的是术语归属,落点在频率。答题时只要确认"每秒周期性变化的次数"与频率的定义吻合即可,不必被两次这个细节带走,也不能因为算出翻转一百次就把答案换成一个不存在的名称。
逐项辨析
选项 A 是频率,与每秒完成周期变化的次数这一定义严密对应,是本题答案。
选项 B 的速率在物理上通常指路程与时间之比,即运动快慢;在一般语境里它可以泛指变化率,但单独使用并不锁定"每秒的周期数",含义模糊,不能充当准确术语。
选项 C 的波长是波在一个周期内传播的距离,属于空间量,单位是米。它描述波形在空间上重复的间隔,与每秒改变多少次在量纲上就对不上。
选项 D 的脉率多用于医学或生理场合,指每分钟脉搏次数;在电学与射频领域不是描述交流电周期性的标准术语。即便按字面理解为脉冲出现的快慢,它对应的也是脉冲重复频率这一具体参数,而不是交流电极性翻转的通用表述。
易混淆点
频率与周期互为倒数,方向相反:频率越高,周期越短。还有一对常见的混淆是频率与角频率,后者多了一个二倍圆周率的因子,写正弦表达式和计算容抗感抗时必须分清。另一个细节是方向改变两次与一个周期的对应关系,别把一百次翻转当成五十赫兹之外的另一个频率。
频率在业余无线电里的几种用法
频率这个量在日常操作中到处出现。发射前要确认自己工作在哪个频率,波段规划把各个业余频段按频率区间划分,规定了不同模式与功率的使用范围;调谐旋钮上的刻度、频谱仪上的横轴、日志软件里记录的频点,都是频率。城市电网的五十赫兹是电力频率,音频的二十赫兹到二十千赫是声波频率,虽然都叫频率,物理载体完全不同,单位却统一是赫兹。
另一个常被弄混的是脉冲重复频率,雷达与脉冲调制的场合用它描述每秒发出多少个脉冲。它与交流电的频率在定义形式上相同,都是每秒的次数,描述的对象却不一样。题目用脉率这个词来充当干扰项,正是想借医学领域的说法混淆视听。
应试要点
判断这类术语题,抓三个关键词:每秒指向频率,次数对应周期所处的量级,方向改变则是交流电区别于直流电的标志。一句话记住:频率等于一除以周期,单位赫兹,五十赫兹市电每秒翻转一百次。