| Physikalische Größe | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Name | Drehzahl | ||||||
| Größenart | Frequenz | ||||||
| Formelzeichen | $ n,\,f_{\mathrm {rot} } $ | ||||||
| |||||||
Die Drehzahl (auch Umdrehungsfrequenz oder Umlauffrequenz) ist eine Größe, die bei – vorzugsweise mechanischen – Drehbewegungen die Häufigkeit der Umdrehungen angibt. Sie ist beispielsweise eine wesentliche Eigenschaft bei der Kennzeichnung der Leistungsparameter für Motoren. Die Angabe erfolgt in der Technik meistens in Umdrehungen pro Minute (min−1), in der Physik eher in Umdrehungen pro Sekunde (s−1).
Die Drehzahl ist der Kehrwert der Umlaufdauer: $ n={\frac {1}{T}} $
Die Größe Drehzahl bei Drehbewegungen entspricht der Größe Frequenz bei anderen periodischen Vorgängen, z. B. Schwingungen.
Die Drehzahlmessung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, so z. B. über die Messung der Umlaufdauer, durch Vergleich mit einer bekannten Stroboskop-Frequenz, durch Messung einer Induktionsspannung usw.
Definiert wird die Drehzahl durch die Zahl von Umdrehungen $ \Delta N $ innerhalb eines wählbaren Zeitintervalls $ \Delta t $ und zwar bezogen auf dieses Zeitintervall
Die Maßeinheit der Drehzahl nach dem SI-Einheitensystem ist $ \mathrm {\tfrac {1}{s}} $ . Häufig verwendet und im Maschinenbau und verwandten Fachgebieten üblich ist die Angabe in $ \mathrm {\tfrac {1}{min}} $ (pro Minute). Der besondere Name Umdrehung (Einheitenzeichen r, im deutschsprachigen Raum U) wird bei der Spezifikation für drehende Maschinen meist statt der Eins als Einheit verwendet. Entsprechend sind bei der Drehzahl die Einheiten Umdrehung durch Sekunde (Einheitenzeichen im deutschsprachigen Raum U/s) oder Umdrehung durch Minute (Einheitenzeichen U/min) weit verbreitet.[1] Gemäß DIN 1301 ist diese Schreibweise mit Verwendung einer Hilfseinheit zu vermeiden. Die Schreibweise im Fließtext ist hier min−1 (Beispiel: 5700 min−1) oder 1/min (wobei der Wert der Drehzahl im Zähler stehen muss, beispielsweise 5700/min).
Die Einheit Hertz ist nur bei der Frequenz, aber nicht bei der Drehzahl zu verwenden.[2][3] Im englischen Sprachgebrauch ist rpm oder r/min ({{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)) oder auch rps ({{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)) anzutreffen.
Die Winkelgeschwindigkeit $ \omega $ hat ebenfalls die Einheit 1/s oder rad/s, wobei die Einheit rad (Radiant) auf einen Winkel hinweist. Dabei ist gemäß[4]
Da eine volle Umdrehung einem Winkel 2π entspricht, steht die Winkelgeschwindigkeit zur Drehzahl in Beziehung über
bzw.
| Beispiele für Drehzahlen | s−1 | min−1 |
|---|---|---|
| Vinyl-Schallplatten (LP) 30 cm Durchmesser | 5⁄9 | 331/3 |
| Audio-CD | 3,5 bis 8 | 210 bis 480 |
| Hauptrotor eines Hubschraubers | bis 7 | bis 400 |
| Automotoren bei Leerlauf (Kurbelwelle) | 8,5 bis 15 | 510 bis 900 |
| Schleuderdrehzahl Waschmaschine | ca. 10 bis 30 | ca. 600 bis 1.800 |
| Zweipoliger Generator für 50-Hz-Netzspannung (z. B. Europa) | 50 | 3.000 |
| Höchstdrehzahl eines Dieselmotors | ca. 90 | ca. 5.500 (begrenzt durch den Zündverzug) |
| Höchstdrehzahl eines Ottomotors | 150 bis 300 | ca. 20.000 (bestimmt durch mechanische Belastung) |
| Zahnärztlicher Bohrer | bis 7.000 | bis 400.000 |
| Laser-induzierte Rotation eines Calciumcarbonat-Kristalls (Drehzahlrekord)[5] | 10.000.000 | 600.000.000 |
Die spezifische Drehzahl einer Strömungsmaschine dient der Auslegung von Turbinen.