Farad

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 12 oktober 2021; kontroller kräver 12 redigeringar .

Farad
F, F

Värde	elektrisk kapacitans
Systemet	SI
Sorts	derivat

Farad (rysk beteckning: Ф ; internationell beteckning: F ; tidigare namn - farad ) är en enhet för elektrisk kapacitans i International System of Units (SI) , uppkallad efter den engelske fysikern Michael Faraday [1] . 1 farad är lika med kapacitansen för en kondensator, vid vilken en laddning på 1 pendant skapar en spänning på 1 volt mellan dess plattor :

1 F \u003d 1 C / 1 V.

När det gäller bas SI-enheter uttrycks farad enligt följande:

F \ u003d A 2 s 4 kg −1 m −2 . _

I enlighet med SI-reglerna för att skriva måttenheter uppkallade efter vetenskapsmän, skrivs namnet på enheten "farad" med en liten bokstav , och dess beteckning är versal (Ф). Denna stavning av beteckningen finns också bevarad i beteckningarna på härledda enheter som bildas genom att multiplicera eller dividera en farad med en annan enhet. Till exempel skrivs beteckningen för enheten för absolut permittivitet farad per meter som f/m.

Faraden introducerades i det internationella enhetssystemet genom beslutet av XI :s allmänna konferens om vikter och mått 1960, samtidigt med antagandet av det internationella systemet som helhet [2] .

Farad är en mycket stor kapacitans för en ensam ledare: en ensam metallkula med en radie lika med 13 solradier skulle ha en kapacitet på 1 F ; kapacitansen för en boll av jordens storlek , använd som en ensam ledare, skulle vara cirka 710 mikrofarader (mikrofarader).

Omfattning

Farads uttrycker den elektriska kapacitansen hos ledare , det vill säga deras förmåga att ackumulera en elektrisk laddning . Till exempel, i farad (och härledda enheter) uttrycker de: kapacitans hos kablar, kondensatorer , interelektrodkapacitanser för olika enheter. Industriella kondensatorer har klassificeringar uttryckta i mikro- , nano- och picofarads och finns tillgängliga i kapaciteter upp till 100 F; i ljudutrustning används hybridkondensatorer med en kapacitet på upp till 40 F . jonistorer (superkondensatorer med dubbelt elektriskt lager) kan nå många kilofarader.

Blanda inte ihop elektrisk kapacitet och elektrokemisk kapacitet hos batterier och ackumulatorer , som har en annan karaktär och uttrycks i andra enheter - amperetimmar (Ah ) , i proportion till den elektriska laddningen (1 Ah är lika med 3600 coulombs ).

Motsvarande representation

Farad kan uttryckas i bas- SI-enheter som 4 ⋅ A 2 ⋅ m −2 ⋅ kg −1 . Så dess värde är:

{\text{F}}={\frac {\text{C}}{\text{V}}}={\frac ({\text{A}}\cdot {\text{s}} }{\text{V}}}={\frac {\text{J}}({\text{V}}^{2}}}={\frac {{\text{N}}\cdot {\ text{m}}}{{\text{V}}^{2}}}={\frac {{\text{W}}\cdot {\text{s}}}{{\text{V}} ^{2}}}={\frac {{\text{C}}^{2}}{\text{J}}}={\frac {{\text{C}}^{2}}{{ \text{N}}\cdot {\text{m}}}}={\frac {{\text{C}}^{2}\cdot {\text{s}}^{2}}{{\ text{kg}}\cdot {\text{m}}^{2}}}={\frac {{\text{A}}^{2}\cdot {\text{s}}^{4}} {{\text{kg}}\cdot {\text{m}}^{2}}}={\frac {\text{s}}{\Omega }}={\frac {1}{{\text {Hz}}\cdot \Omega }}={\frac {{\text{s}}^{2}}{\text{H}}},

där F är farad , C är coulomb , V är volt , A är ampere , s är sekund , J är joule , N är newton , m är meter , W är watt , kg är kilogram , Ω är ohm , Hz är hertz , H — henry .

Multipler och submultiplar

Bildas med standard SI-prefix .

Multipel				Dolnye
magnitud	titel	beteckning		magnitud	titel	beteckning
10 1 F	decafarad	daF	daF	10 −1 F	decifarad	df	dF
10 2 F	hektofarad	gf	hF	10 −2 F	centifarad	sf	cF
10 3 F	kilofarad	K F	K F	10 −3 F	millifarad	mF	mF
10 6 F	megafarad	MF	MF	10 −6 F	mikrofarad	uF	µF
10 9 F	gigafarad	GF	GF	10 −9 F	nanofarad	nF	nF
10 12 F	terafarad	TF	TF	10–12 F _	picofarad	pF	pF
10 15 F	petafarad	PF	PF	10–15 F _	femtofarad	FF	fF
10 18 F	exafarad	EF	EF	10–18 F _	attofarad	aF	aF
10 21 F	zettafarad	ZF	ZF	10 −21 F	zeptofarad	sf	zF
10 24 F	yottafarad	OM	YF	10–24 F _	ioctofarad	OM	yF
rekommenderas för användning ansökan rekommenderas inte inte används eller används sällan i praktiken

Den submultipelenheten av picofarad fram till 1967 kallades micromicrofarad (rysk beteckning: microfarad; internationell: µµF) [3] .
På elektriska kretsscheman och (ofta) i markeringarna av tidiga sovjettillverkade kondensatorer, betydde ett heltal (till exempel "47") kapacitet i picofarads och en decimalbråkdel (till exempel "10,0" eller "0,1") - i mikrofarader; inga bokstavsbeteckningar på måttenheter för kapacitans användes på diagrammen ... Senare och till denna dag: vilket nummer som helst utan att indikera att måttenheten är kapacitans i picofarads; med bokstaven n - i nanofarads; och med bokstäverna mk - i mikrofarader. Användningen av andra kapacitansenheter på diagrammen är inte standardiserad (liksom beteckningen på benämningen på kondensatorer). På små kondensatorer används olika typer av förkortningar: till exempel, efter två signifikanta siffror av kapacitans i picofarads, anges antalet nollor som följer efter dem (sålunda har en kondensator med beteckningen "270" en nominell kapacitet på 27 picofarads, och "271" - 270 picofarads) .
I texter på språk som använder latinsk skrift är det mycket vanligt att ersätta bokstaven µ (mu) med latinskt u ("uF" istället för "µF") när man betecknar mikrofarader i texten, på grund av bristen på grekiska bokstäver i tangentbordslayouten.

Samband med måttenheter i andra system

En centimeter (ett annat namn är " statfarad ", statF) är en enhet för elektrisk kapacitans i CGS E och i det Gaussiska systemet , kapacitansen för en boll med en radie på 1 cm i vakuum :
- 1 statF ≈ 1,1126 ... pF ;
- 1 F \u003d 8,9875517873681764 × 10 11 statF (exakt). Koefficienten är lika med 2 × 10 −5 F/cm = 100/(4πε 0 ) .
Abfarad är en enhet för elektrisk kapacitet i CGS M; mycket stor enhet: 1 abF \u003d 10 9 F \u003d 1 GF .

Se även

Faraday är en måttenhet för elektrisk laddning (1 mol elementära laddningar ).

Anteckningar

↑ Farad // Physical Encyclopedia : [i 5 volymer] / Kap. ed. A. M. Prokhorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1999. - V. 5: Stroboskopiska enheter - Ljusstyrka. - S. 275. - 692 sid. — 20 000 exemplar. — ISBN 5-85270-101-7 .
↑ Resolution 12 från det 11:e mötet i CGPM (1960) Arkiverad 28 juli 2012 på Wayback Machine på International Bureau of Weights and Measures webbplats
↑ Dengub V. M. , Smirnov V. G. Kvantitetsenheter. Ordbokshänvisning. - M . : Publishing house of standards, 1990. - S. 118. - 240 sid. — ISBN 5-7050-0118-5 .

SI-enheter
Grundenheter	ampere candela kelvin kilogram meter mol andra
Härledda enheter med speciella namn	becquerel watt weber volt Henry hertz grader Celsius grå joule sievert rullad hängsmycke lyx lumen newton ohm pascal radian Siemens steradian tesla farad
Godkänd för användning med SI	ångström astronomisk enhet hektar grad av båge bågminut andra av bågen dalton (atommassaenhet) vit liter neper dag timme minut ton elektron-volt
se även	SI-prefix Enhetskonvertering Det metriska systemets historia Metrisk konvention 1875 Definitioner 2005–2019 Omdefiniering 2019