Definición de Hertz o Hercio (Hz unidad)
Hertz o Hercio (Hz) es la unidad de medida de frecuencia en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Indica el número de ciclos o repeticiones de un fenómeno periódico por segundo. 1 hertz (Hz) equivale a un ciclo por segundo. Por ejemplo, una frecuencia de 500 Hz significa que un evento ocurre 500 veces cada segundo.
Ejemplo: La nota musical La4 (A4) tiene una frecuencia estándar de 440 Hz, lo que implica que su onda vibra 440 veces por segundo. En la electrónica y la informática, los microprocesadores modernos funcionan a frecuencias medidas en megahercios (MHz, millones de ciclos por segundo) o gigahercios (GHz, miles de millones de ciclos por segundo).
El hertz es una unidad fundamental para medir la frecuencia de cualquier fenómeno periódico, no solo en el campo de la electricidad o el electromagnetismo, sino también en física, música, medicina, telecomunicaciones y otras ciencias. Por ejemplo, la frecuencia cardíaca puede expresarse en Hz (un latido por segundo equivale a 1 Hz) y los ultrasonidos médicos utilizan frecuencias de varios millones de Hz.
El rango de audición humana comprende frecuencias desde aproximadamente 20 Hz hasta 20 000 Hz (20 kHz). Los sonidos con frecuencias inferiores a 20 Hz se denominan infrasonidos y los superiores a 20 kHz, ultrasonidos.
Otros ejemplos:
- La rotación de la Tierra tiene una frecuencia de aproximadamente 12 microhertz (µHz).
- Las comunicaciones de radio civil suelen emplear frecuencias de 3 a 25 MHz y de 108 a 136 MHz.
- Las redes Wi-Fi domésticas suelen operar en 2,4 GHz o 5 GHz.
El origen del término Hertz se remonta al físico alemán Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894), pionero en el estudio de las ondas electromagnéticas. El nombre fue adoptado oficialmente en 1930 por la Comisión Electrotécnica Internacional y reemplazó la denominación "ciclos por segundo" (cps) en 1960.
Unidades derivadas de Hertz
- Kilohertz (kHz): 1 000 Hz
- Megahertz (MHz): 1 000 kHz (1 000 000 Hz)
- Gigahertz (GHz): 1 000 MHz (1 000 000 000 Hz)
- Terahertz (THz): 1 000 GHz
- Petahertz (PHz): 1 000 THz
- Exahertz (EHz): 1 000 PHz
- Zettahertz (ZHz): 1 000 EHz
- Yottahertz (YHz): 1 000 ZHz
Aplicaciones del Hertz
En sonido:
El sonido y sus frecuencias
Cada nota musical corresponde a una frecuencia específica medida en Hz. Por ejemplo, un piano produce notas entre 27,5 Hz y 4 186 Hz. Los humanos perciben sonidos entre 20 Hz y 20 000 Hz, aunque con la edad la sensibilidad a frecuencias altas disminuye.
En radiación electromagnética:
La radiación electromagnética (como la radio, microondas, luz visible, infrarrojo, ultravioleta, rayos X y rayos gamma) se describe por su frecuencia en Hz. Las frecuencias de radio se miden en kHz, MHz o GHz, mientras que la luz visible se sitúa en el rango de cientos de terahercios (THz).
En informática y telecomunicaciones:
La frecuencia de los microprocesadores se mide en hercios
Señal de reloj cuadrada
En computadoras, la frecuencia de reloj de un microprocesador indica la cantidad de ciclos de operación que realiza en un segundo. Esto se expresa en MHz o GHz. Sin embargo, la frecuencia de reloj no determina por sí sola el rendimiento real del procesador, ya que la arquitectura interna y la eficiencia también influyen.
En redes inalámbricas (Wi-Fi, 4G, 5G), las frecuencias más altas suelen permitir mayores velocidades de transmisión de datos, aunque con menor alcance y penetración a través de obstáculos.
Ventajas y desventajas de la unidad Hertz
- Ventajas:
- Permite una cuantificación sencilla y universal de fenómenos periódicos.
- Facilita la comparación y el análisis de tecnologías y procesos basados en frecuencia.
- Desventajas:
- En algunos contextos, como el rendimiento de procesadores, puede inducir a error si no se consideran otros factores técnicos.
- No siempre es intuitiva para fenómenos de baja frecuencia, donde se prefieren múltiplos o submúltiplos.
Comparación con otras unidades
El hertz reemplazó la antigua unidad "ciclos por segundo" (cps) para estandarizar la medición de frecuencia. En otros contextos, la frecuencia también puede expresarse en revoluciones por minuto (rpm), especialmente en mecánica. La conversión es: 1 Hz = 60 rpm.
Resumen: Hertz
El hertz es la unidad internacional para medir la frecuencia, indicando cuántas veces ocurre un fenómeno periódico cada segundo. Se emplea en física, música, telecomunicaciones, informática, medicina, entre otros campos, y resulta fundamental para comprender y comparar todo tipo de procesos cíclicos.
¿Cómo se relacionan los hertz con la música?
Cada nota musical corresponde a una frecuencia específica en hertz. Cuanto mayor la frecuencia, más agudo es el sonido. Por ejemplo, la nota La (A4) es de 440 Hz y la nota Si (B4) es de 494 Hz.
¿Cuál es la importancia de los hertz en la electrónica?
En electrónica, los hertz determinan la frecuencia de oscilación de circuitos, la transmisión de datos y la sincronización de dispositivos, como en procesadores y sistemas de comunicación.
¿Por qué es importante medir la frecuencia en hertz?
Medir en hertz permite cuantificar, analizar y comparar fenómenos periódicos en múltiples ciencias y tecnologías, facilitando el diseño, diagnóstico y optimización de sistemas.
¿Cuál es el rango de frecuencia audible para el oído humano?
El oído humano percibe sonidos entre 20 Hz y 20 000 Hz, aunque este rango disminuye con la edad.
¿Qué ocurre si se supera el límite de frecuencia audible?
Frecuencias inferiores a 20 Hz (infrasonidos) y superiores a 20 000 Hz (ultrasonidos) no pueden ser escuchadas por el ser humano, pero tienen aplicaciones técnicas y médicas, como la ecografía o la limpieza ultrasónica.
¿Cómo se puede utilizar la unidad de hertz para medir la velocidad de internet?
La velocidad de internet no se mide en hertz, sino en bits por segundo (bps). Sin embargo, la frecuencia en hertz de la portadora electromagnética puede influir en la capacidad de transmisión y en el ancho de banda de las redes inalámbricas. Por ejemplo, las redes 5G, al operar en frecuencias más altas, pueden transmitir datos a mayores velocidades, aunque con menor alcance.
Terminología relacionada
• Frecuencia de reloj
• Microprocesador
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 31-07-2023
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2023). Definición de Hertz. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/hertz.php
