角頻率

物理學（特別是力學和電子工程）中，角頻率ω有時也叫做角速率、角速度純量，是對旋轉快慢的度量，它是角速度向量${\vec {\omega }}$的模。角頻率的國際單位是弧度每秒。由於弧度是無因次的，所以角頻率的因次為$T^{-1}$。

角頻率是對物體旋轉快慢的度量

因為旋轉一周的弧度是$2\pi$，所以

$\omega ={\frac {2\pi }{T}}=2\pi f={\frac {v}{r}}={\frac {ds}{dt}}\cdot {\frac {1}{r}}={\frac {d\theta }{dt}}$

其中

$\omega$是角頻率（單位為弧度每秒）

$T$是週期（單位為秒）

$f$是頻率（單位為赫茲）

$v$是繞軸旋轉的線速度（單位為米每秒）

$r$是旋轉的半徑（單位為米）

角頻率在數值上是頻率的$2\pi$倍。很多情況下，使用角頻率而不是頻率作為變量可以避免出現額外的$\pi$，從而簡化公式。物理學中包含週期運動的領域通常都使用角頻率作為記號，例如量子力學和電動力學。

例如：

$a=-\omega ^{2}x$

如果用頻率作為變量，這一等式要寫作：

$a=-4\pi ^{2}f^{2}x$

與角速度的關係

角頻率為角速度量值的大小，其單位為rad/sec。

而頻率的單位是1/sec。

例子

圓周運動

對於旋轉或繞行的物體，和軸線的距離$r$、切向速度$v$和旋轉的角頻率之間存在關係。在一個週期$T$中，圓周運動的物體走過了距離$vT$，這個距離也等於物體走過的周長$2\pi r$。連理這兩個等式，聯繫週期和角頻率之間的關係可以得到$\omega =v/r$。

彈簧振動

在彈簧上附加一個物體可以發生振動。如果彈簧是理想的且無重且沒有阻尼的，則振動是簡諧運動，且角頻率是

$\omega ={\sqrt {\frac {k}{m}}}$，

其中

• $k$是彈簧的勁度係數
• $m$是物體的重量

$\omega$被稱為自然頻率（有時被記為$\omega _{0}$）。

物體振動時，其加速度為：

$a=\omega ^{2}x$

其中，為物體偏離平衡點的距離。

當頻率以「次每秒」計量時，加速度方程式為：

$a=-4\pi ^{2}f^{2}x$

LC電路

串聯LC電路的諧振角頻率等於電容（以法拉為單位）和電路電感（以亨利為單位）之積的倒數的平方根：

$\omega ={\sqrt {\frac {1}{LC}}}$

串聯電阻（例如電感含有電阻）並不改變串聯LC電路的諧振頻率。對於並聯調諧電路，上述公式通常是一個有用的近似，但諧振頻率會受到並聯元件損耗的影響。

參見

• 角速度
• 頻率
• 半徑
• 簡諧振動
• 四維頻率