Farad

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Különféle kondenzátorok
Összehasonlításul: 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]

A vezető, illetve a kondenzátor kapacitásának definíciója alapján:


C = {Q \over U}

(A képletben C a kapacitás, Q a vezetőn, illetve a pozitív fegyverzeten lévő töltésmennyiség és U a vezető potenciálja, illetve a kondenzátorok fegyverzete közti feszültség.) Ennek megfelelően a kapacitás SI mértékegységének, azaz a farádnak az értelmezése:


[C] = {[Q] \over [U]} = {{\mbox{C}} \over {\mbox{V}}} = \mbox{F}

A farad kifejezhető az SI alapegységeivel: F = m–2·kg–1·s4·A2.[1] További egyenlőségek:

\mbox{F}
= \dfrac{\mbox{C}}{\mbox{V}}
= \,\mathrm \frac{A \cdot s}{V}
= \dfrac{\mbox{W} \cdot \mbox{s}}{\mbox{V}^2}
= \dfrac{\mbox{J}}{\mbox{V}^2}
= \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 fenti képletekben: 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. (Például a 6370 km átmérőjű Földnek, mint vezető gömbnek a kapacitása csupán 0,000708 F.[2]) A farad leggyakrabban használt törtrészei: a mikrofarad (μF), nanofarad (nF) és a pikofarad (pF). Átváltások:

Jele Elnevezése Értéke tizedestörttel Értéke normálalakú számmal
mF millifarad 0,001 F 10–3 F
μF mikrofarad 0,000 001 F 10–6 F
nF nanofarad 0,000 000 001 F 10–9 F
pF pikofarad 0,000 000 000 001 F 10–12 F
fF femtofarad 0,000 000 000 000 001 F 10–15 F

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.

Gyakorlati vonatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A kereskedelmi forgalomban kapható kondenzátorok kapacitása 100 fF – 5 kF (azaz 0,0000000000001 F – 5000 F) tartományban van. [3] A gyakorlatban használt kondenzátorok kapacitása jellemzően néhány pikofaradtól a néhány ezer mikrofaradig terjed.[4] Az 1 pikofaradnál kisebb kapacitású kondenzátort többnyire a tervező maga állítja elő a nyomtatott áramkörön vezető csíkokból és a köztük elhelyezkedő szigetelő csíkból. Az integrált áramkörökben előforduló kapacitásértékek nagyon kicsik, jellemzően femtofarad nagyságrendűek. A Föld kapacitását (az ionoszféra és a föld között) 1,8 faradra becsülik[forrás?].

Ha a kapacitásérték jelölésére 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-nak jelölik. Az 1·10−7 F jelölése általában: 0.1 μF.

A kapacitás reciproka angolul ’elastance’ (magyarul nem használatos) és a mértékegysége daraf (nem SI mértékegység). [5]

Abfarad, statfarad[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 mikrofaraddal.

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Irodalom[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Ifj. Zátonyi Sándor: Fizika 10., Budapest, Nemzeti Tankönyvkiadó, 2009, ISBN 978-963-19-6320 5, 126. oldal
  2. Budó Ágoston, Kísérleti fizika II., Budapest, Tankönyvkiadó, 1968, 38. oldal
  3. Digikey
  4. 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)” 
  5. 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.