Farad

Különféle kondenzátorok

Összehasonlításképpen: 1 farados kondenzátor kisfeszültségre

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

Meghatározása

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 feszültséget okoz, akkor a kapacitás=47 mF. SI-ben a mértékegység s⁴•A²•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

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

Magyarázat

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

Ha nem áll rendelkezésre a görög μ , akkor az uF jelőlés 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 jelőlik. 1·10⁻⁷ F jelőlése általában: 0.1 μF. Nagyon kisértékű kapacitásokat, mint például az integrált áramkörökben előforduló értékeket femtofaradban (fF) fejezik ki, ahol i femtofarad= 1·10⁻¹⁵ F.

Átszámítások

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).

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

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

Külső hivatkozások

• books.google.com

Irodalom

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

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Farad című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.