Фарад | это... Что такое Фарад? (original) (raw)
Фара́д (обозначение: Ф, F; прежнее название — фара́да) — единица измерения электрической ёмкости в Международной системе единиц (СИ), названа в честь английского физика Майкла Фарадея.
1 фарад равен ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между его обкладками напряжение 1 вольт:
Ф = А² · с4 · кг−1 · м−2 = Дж/В2 = Кл2/Дж = А · с / В = с/Ом.
Таким образом, конденсатор ёмкостью 1Ф, в идеале, может зарядиться до 1В при зарядке током 1А в течение 1 секунды. На практике же, ёмкость зависит от напряжения на обкладках конденсатора.
Фарад — очень большая ёмкость для уединённого проводника. Ёмкостью 1 Ф обладал бы уединённый металлический шар, радиус которого равен 13 радиусам Солнца. Ёмкость же Земли (точнее, шара размером с Землю, используемого как уединённый проводник) составляет около 710 микрофарад.
Промышленные конденсаторы имеют номиналы, измеряемые в микро-, нано- и пикофарадах и выпускаются ёмкостью до десятков фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до 40 фарад[1].
Содержание
- 1 Область применения
- 2 Кратные и дольные единицы
- 3 Связь с единицами измерения в других системах
- 4 См. также
- 5 Примечания
Область применения
Фарад измеряет электрическую ёмкость, то есть характеризует заряды, создаваемые электрическими полями. Например в фарадах (и производных единицах) измеряют ёмкость кабелей, конденсаторов, межэлектродные ёмкости различных приборов.
Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов, которая имеет другую природу и измеряется в других единицах — ампер-часах, соразмерных электрическому заряду (1 ампер-час равен 3600 кулонам).
Кратные и дольные единицы
Образуют с помощью стандартных приставок СИ.
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 101 Ф | декафарад | даФ | daF | 10−1 Ф | децифарад | дФ | dF |
| 102 Ф | гектофарад | гФ | hF | 10−2 Ф | сантифарад | сФ | cF |
| 103 Ф | килофарад | кФ | kF | 10−3 Ф | миллифарад | мФ | mF |
| 106 Ф | мегафарад | МФ | MF | 10−6 Ф | микрофарад | мкФ | µF |
| 109 Ф | гигафарад | ГФ | GF | 10−9 Ф | нанофарад | нФ | nF |
| 1012 Ф | терафарад | ТФ | TF | 10−12 Ф | пикофарад | пФ | pF |
| 1015 Ф | петафарад | ПФ | PF | 10−15 Ф | фемтофарад | фФ | fF |
| 1018 Ф | эксафарад | ЭФ | EF | 10−18 Ф | аттофарад | аФ | aF |
| 1021 Ф | зеттафарад | ЗФ | ZF | 10−21 Ф | зептофарад | зФ | zF |
| 1024 Ф | йоттафарад | ИФ | YF | 10−24 Ф | йоктофарад | иФ | yF |
| применять не рекомендуется не применяются или редко применяются на практике |
- В советской практике использовались только две единицы — микрофарада и пикофарада. Ёмкость в 1-100 мФ и нФ выражалась в тысячах микрофарад и пикофарад соответственно. Ёмкость в 100-1000 мФ и нФ выражалась в десятых долях фарады и микрофарады соответственно. Никакие другие единицы использовать было не принято.
- Также на схемах электрических цепей и часто в маркировке ранних конденсаторов советского производства число без буквы обозначало величину в пикофарадах, а с буквой м либо m — в микрофарадах. Этот нюанс надо учитывать при чтении схем в старых чертежах журналах советского издания, поскольку обычно одиночная буква «м» обозначает «милли-».
- В текстах на языках, использующих латиницу, очень часто при обозначении микрофарад в тексте заменяют букву µ (мю) на латинскую u (uF вместо µF) из-за отсутствия в раскладке греческих букв.
Связь с единицами измерения в других системах
- Сантиметр (другое название — статфарад, статФ) — единица электрической ёмкости в СГСЭ и гауссовой системе, ёмкость шара радиусом 1 см в вакууме.
- 1 статФ ≈ 1,1126... пФ.
- 1 Ф = 8,9875517873681764×1011 статФ (точно). Коэффициент равен с2×10−5 Ф/см = 100/(4πε0).
- Абфарад — единица электрической ёмкости в СГСМ; очень большая единица, 1 абФ = 109 Ф = 1 ГФ.
См. также
- Фарадей — единица измерения электрического заряда (1 моль элементарных зарядов).
Примечания
- ↑ Однако ёмкость т. н. ионисторов (супер-конденсаторов с двойным электрическим слоем) может достигать многих килофарад.
| Единицы СИ | ||
|---|---|---|
| Основные единицы | Ампер · Кандела · Кельвин · Килограмм · Метр · Моль · Секунда |  |
| Производные единицы | Беккерель · Ватт · Вебер · Вольт · Генри · Герц · Градус Цельсия · Грей · Джоуль · Зиверт · Катал · Кулон · Люкс · Люмен · Ньютон · Ньютон-метр · Ом · Паскаль · Радиан · Сименс · Стерадиан · Тесла · Фарад | |
| Астрономическая единица · Гектар · Градус дуги · Дальтон (Атомная единица массы) · День · Децибел · Литр · Минута · Минута дуги · Непер · Секунда дуги · Тонна · Час · Электронвольт Атомная система единиц · Природная система единиц | ||
| См. также | Приставки СИ · Система физических величин · Преобразование единиц · Новые определения СИ · История метрической системы | |
 Книга:СИ ·  Категория:Единицы СИ |