Frequenz (frequency)

Prof. Dr. Thorsten Jungmann (Stand 2025-09-03)

Die Frequenz (engl. frequency) beschreibt die Anzahl periodischer Vorgänge pro Zeiteinheit. Sie gibt an, wie oft sich ein wiederkehrender Vorgang in einer bestimmten Zeitspanne wiederholt.

1 Formelzeichen und Einheit

Das Formelzeichen ist $f$. Die Einheit ist das Hertz ($\mathrm{Hz}$), benannt nach Heinrich Rudolf Hertz. Ein Hertz entspricht einer Schwingung pro Sekunde:

$$1\mathrm{Hz}=1{\mathrm{s}}^{-1}$$

Die Frequenz ist der Kehrwert der Periodendauer:

$$f=\frac{1}{T}$$

wobei $T$ die Periodendauer ist.

2 Praxis-/Rechenbeispiele

• Die Netzfrequenz in europäischen Energieversorgungsnetzen beträgt $50\mathrm{Hz}$, in Nordamerika $60\mathrm{Hz}$.
• UKW-Rundfunk arbeitet im Bereich von $87,5$ bis $108\mathrm{MHz}$.
• WLAN nutzt Frequenzen um $2,4\mathrm{GHz}$ und $5\mathrm{GHz}$.
• Sichtbares Licht hat Frequenzen von etwa $430$ bis $750\mathrm{THz}$.
• Der Kammerton A hat eine Frequenz von $440\mathrm{Hz}$.

3 Gängige Größenordnungen

• Niederfrequenz (NF): $20\mathrm{Hz}$ bis $20\mathrm{kHz}$ (Hörbereich)
• Radiofrequenz (RF): $3\mathrm{kHz}$ bis $300\mathrm{GHz}$
• Mikrowellen: $300\mathrm{MHz}$ bis $300\mathrm{GHz}$
• Infrarot (IR): $300\mathrm{GHz}$ bis $400\mathrm{THz}$
• Sichtbares Licht: $400$ bis $800\mathrm{THz}$
  - Ultraviolett (UV): $800\mathrm{THz}$ bis $30\mathrm{PHz}$

4 Formulierungsbeispiele

• „Die Taktfrequenz des Prozessors beträgt $3,2\mathrm{GHz}$.”
• „Das Wechselstromnetz arbeitet mit einer Frequenz von $50\mathrm{Hz}$.”
• „Der Sender strahlt auf einer Frequenz von $101,5\mathrm{MHz}$ aus.”

5 Verwandte Größen

• Kreisfrequenz ($\omega$): $\omega =2\pi \cdot f$
• Wellenlänge ($\lambda$): $\lambda =\frac{c}{f}$ für elektromagnetische Wellen
• Drehzahl ($n$): Bei Generatoren bestimmt die Drehzahl die erzeugte Frequenz.

6 Relevante Bauelemente

• Kondensator
• Spule
• Transformator
• Generator