Calculadora de Frecuencia

¿Cómo usar la calculadora de frecuencia?

Identifica qué variables tienes medidas antes de introducir datos. La calculadora admite dos métodos: cálculo a partir del periodo y cálculo a partir de la ecuación de onda.

Si conoces el tiempo que tarda un ciclo completo, selecciona el modo Periodo e introduce el valor en segundos. Si analizas una onda en propagación, selecciona el modo Onda e introduce la velocidad de fase y la longitud de onda en unidades del SI (m/s y metros). Un error frecuente es introducir la longitud de onda en nanómetros o centímetros sin convertir: 500 nm = 5 × 10⁻⁷ m. La calculadora devuelve el resultado en Hertz (Hz), que el Sistema Internacional define como un ciclo por segundo, y muestra la fórmula aplicada para que puedas verificar el proceso.

La fórmula de frecuencia y su definición matemática

La frecuencia expresa cuántas veces se repite un evento periódico por segundo. Su fórmula fundamental es el recíproco del periodo:
\[f = \frac{1}{T}\]
Donde \(f\) es la frecuencia en Hertz y \(T\) es la duración de un ciclo completo en segundos. El Hertz (Hz) es la unidad del SI definida por la BIPM (Oficina Internacional de Pesas y Medidas) como \(\text{s}^{-1}\).

Cuando la onda se propaga por un medio, la frecuencia se relaciona con la velocidad de fase y la longitud de onda mediante:
\[f = \frac{v}{\lambda}\]
Donde \(v\) es la velocidad de la onda y \(\lambda\) es la longitud de onda. Para luz en el vacío, \(v = c \approx 299{,}792{,}458\) m/s (valor exacto por definición del metro desde 1983, BIPM). Para sonido en aire a 20 °C, \(v \approx 343\) m/s, aunque varía con la temperatura: a 0 °C baja a 331 m/s.

Un detalle técnico que se pasa por alto con frecuencia: la frecuencia angular \(\omega\) (en rad/s) y la frecuencia ordinaria \(f\) (en Hz) no son la misma magnitud. Se relacionan por \(\omega = 2\pi f\). Usar una en lugar de la otra en un cálculo de circuito LC o de señal RF es un error que afecta al resultado por un factor de \(2\pi \approx 6.28\). La calculadora trabaja siempre con frecuencia ordinaria en Hz.

Guía de Uso y Consejos 💡

• Para la luz en el vacío usa siempre c = 299,792,458 m/s como velocidad; para sonido en aire a 20 °C, usa 343 m/s.
• Frecuencia y periodo son inversamente proporcionales: si el periodo se duplica, la frecuencia se reduce a la mitad.
• En RF y ultrasonido, los resultados suelen expresarse en MHz: divide el valor en Hz entre 10⁶ para convertir.
• No confundas frecuencia ordinaria f (Hz) con frecuencia angular ω (rad/s): se relacionan por ω = 2πf y no son intercambiables en fórmulas de circuitos.