Farad

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Különféle kondenzátorok
Összehasonlításképpen: 1 farados kondenzátor kisfeszültségre

A farad (F) (magyar kiejtése: farád) az SI mértékegységrendszerben az elektromos kapacitás mértékegysége. Az elnevezés Michael Faraday angol fizikus nevéből ered.

Meghatározása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

1 farad azt a töltésmennyiséget jelenti coulomb-ban, amely egy kondenzátorban 1 volt hatására keletkezik. 1 coulomb = 1 amper másodperc (sec). Például, ha 47 mA áram egy kondenzátoron 1 volt/másodperc feszültségváltozást okoz, akkor a kapacitás=47 mF. SI-ben a mértékegység s4A2•m−2•kg−1. További egyenlőségek a faradra:

\mbox{F}
= \,\mathrm \frac{A \cdot s}{V}
= \dfrac{\mbox{J}}{\mbox{V}^2}
= \dfrac{\mbox{W} \cdot \mbox{s}}{\mbox{V}^2}
= \dfrac{\mbox{C}}{\mbox{V}}
= \dfrac{\mbox{C}^2}{\mbox{J}}
= \dfrac{\mbox{C}^2}{\mbox{N} \cdot \mbox{m}}
= \dfrac{\mbox{s}^2 \cdot \mbox{C}^2}{\mbox{m}^{2} \cdot \mbox{kg}}
= \dfrac{\mbox{s}^4 \cdot \mbox{A}^2}{\mbox{m}^{2} \cdot \mbox{kg}}
= \dfrac{\mbox{s}}{\Omega}

A=amper, V=volt, C=coulomb, J=joule, m=méter, N=newton, s=másodperc, W=watt, kg=kilogramm, Ω=ohm

1 farad igen nagy kapacitás, a gyakorlatban alig fordul elő. A farad szokásos törtrészei: a mikrofarad, nanofarad és a pikofarad.

Történet[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A farad elnevezést Josiah Latimer Clark angol villamosmérnök találta ki 1861-ben, és Faraday iránti tiszteletből nevezte el a kapacitás egységét farad-nak.

Magyarázat[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A kereskedelmi forgalomban kapható kapacitások 100 fF - 5 kF[forrás?] tartományban vannak [1] A gyakorlatban a kapacitások nagysága mikrofarad (μF, 10-6 farad), nanofarad (nF, 10-9 farad) és pikofarad (pF, 10-12 farad).[2]

Ha nem áll rendelkezésre a görög μ , akkor az uF jelölés is szokásos. A millifarad kevésbé használatos a gyakorlatban. Európában a nF (1·10−9 F ) széles körben használatos, míg Észak Amerikában gyakorta 1 NF= 1000pF- nek jelölik. 1·10−7 F jelölése általában: 0.1 μF. Nagyon kis értékű kapacitásokat, mint például az integrált áramkörökben előforduló értékeket femtofaradban (fF) fejezik ki, ahol 1 femtofarad= 1·10−15 F.

Átszámítások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

1 F = 1000 mF = 1 000 000 μF = 1 000 000 000 nF = 1 000 000 000 000 pF = 1 000 000 000 000 000 fF

1 μF = 1000 nF = 1 000 000 pF = 1 000 000 000 fF

A kapacitás reciproka angolul ’elastance’ (magyarul nem használatos) és a mértékegysége daraf (nem SI mértékegység). [3]

A kondenzátor két vezető felületből áll (ezek a kondenzátor lemezei), a lemezek közt szigetelő anyag van (dielektrikum) van. Az első kondenzátor a Leydeni palack volt, amelyet véletlenül találtak fel 1746-ban, mint működő kapacitást.

A modern kondenzátorok sokféle technológiával készülnek, a nagy elektrolit kondenzátoroktól a kis értékű tantál kondenzátorokig. A kondenzátorok szigetelőanyaga attól is függ, hogy mekkora feszültséget kell kibírniuk millivolttól a több száz kilovoltig.

Az 1 pikofarad a legkisebb – még kereskedelmi forgalomban kapható - kondenzátor. Ennél kisebb értékeknél már a szórt kapacitások (parazita kapacitás) dominálnak, amelyek a nyomtatott áramkörökből adódnak. Az 1 pF–nál kisebb kapacitást a tervező maga állítja elő vezető csíkokból, közte szigetelő csíkból, de ez igen ritka.

A Föld kapacitását (az ionoszféra és a föld között) 1,8 faradra becsülik.

Abfarad[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az abfarad egy elavult elektromágneses egység (CGS), amely egyenlő 109 F vagy GF. Ez egy igen nagy érték, amelyet kizárólag orvosi teminológiában használnak[forrás?]. A statfarad (CGS-ben) elnevezés is elavult és egyenlő volt 1 mikrofarad-dal.

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Irodalom[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Simonyi Károly: Villamosságtan II. (hely nélkül): Akadémiai Kiadó. 1957. 

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Digikey
  2. Newton C. Braga. Robotics, Mechatronics, and Artificial Intelligence. Google Books, 336 pages. o (2001). Hozzáférés ideje: 2008. szeptember 17. „page 21: Common measurement units are the Farad, microFarad (uF), representing 0.000,001 F; the nanoFarad (nF), representing 0.000,000001 F; and the picoFarad (pF)” 
  3. http://www.websters-dictionary-online.com/da/daraf.html

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Farad című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.