Lesson2 周期・周波数・角周波数|1秒間のくり返しを読む
Lesson1で見た一周期を、今度は時間と回数で測ります。記号を三つ覚える回ではなく、同じ波の速さを言い換える回です。
交流で止まりやすいのは、T・f・ωを別々の公式として暗記し、何を一周として数えているか見失うことです。
今日のゴール
周期 T、周波数 f、角周波数 ω を、同じ一周期を別の見方で数えた量として説明できるようになる。
まず、現象を言葉で読む
周期Tは一周期にかかる時間、周波数fは1秒間の周期の回数です。互いに逆数です。角周波数ωは一周期を360°ではなく2π radとして数えた、一秒あたりの角度です。50 Hzなら1秒間に50周期、周期は0.02 sです。
- まず Hz を「1秒あたりの回数」に言い換える
- 周期を求めるときは逆数にする
- ω の単位 rad/s を最後に確認する
ここでは、次の図で何が先に起き、何が後から変わるのかを見ます。

一周期を「時間」「回数」「角度」で言い換える
周期 T は一周にかかる時間、周波数 f は1秒に何周するかです。だから速くくり返すほど T は短く、f は大きくなります。ω は一周を360°ではなく2π rad として数えただけです。
図を見たら、公式へ進む前に自分の言葉で一度説明してみてください。

公式は、図の関係を短く書いたもの
f=\frac{1}{T},\qquad \omega=2\pi ff=1/T は、時間と回数が逆の関係であることを短く書いた式です。ω=2πf は、周波数を角度の速さに読み替えています。

小さな数字で確認する
50 Hz は、1秒に50周です。したがって T=1/50=0.020 s。60 Hzなら、同じ1秒により多く周るので周期はさらに短くなります。
数字を入れた後も、最初に予想した向きや増減と合うかを確かめます。

電験3種での読み方
- まず Hz を「1秒あたりの回数」に言い換える
- 周期を求めるときは逆数にする
- ω の単位 rad/s を最後に確認する
まとめ
T・f・ωは別々の暗記項目ではありません。一つの波を、時間・回数・角度から見た言葉です。
次はLesson3「瞬時値・最大値・実効値」です。
EXERCISE
読んだ直後に、6問だけ。
問1 予想
周期が長くなると周波数はどうなりますか。
答えを見る
小さくなる
逆数の関係です。
問2 言葉
50 Hzは1秒間に何周期ですか。
答えを見る
50周期
Hzは1秒あたりの周期数です。
問3 式選択
角周波数を周波数から求める式は何ですか。
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ω=2πf
一周期を2π radで数えます。
問4 まちがい探し
f=50 Hzの周期を50 sとした。
答えを見る
逆数にしていない
T=1/50 sです。
問5 計算
T=0.010 sの周波数を求めてください。
答えを見る
100 Hz
1/0.010=100です。
問6 計算
f=60 Hzの角周波数を求めてください。
答えを見る
120π rad/s
2π×60です。



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