Farad - Farad

farad
OneFarad5.5Velektrolitikkapasitör.jpg
Tek farad modern süper kapasitör. Arkadaki ölçek inç (üstte) ve santimetre (altta) cinsindendir.
Genel bilgi
Birim sistemi SI türetilmiş birim
Birimi kapasitans
Sembol F
Adını Michael Faraday
türetme 1 F = 1 C/V = 1 s/Ω
Dönüşümler
1 F içinde ... ... eşittir ...
   SI temel birimleri    kg -1m -2s 4A 2

Farad (sembol: F ) olan SI birim türetilmiş elektriksel kapasitansı , bir elektrik yükü depolamak için bir vücudun yeteneğini. Adını İngiliz fizikçi Michael Faraday'dan (1791-1867) almıştır. Gelen SI temel birimleri 1 F = 1  kg -1m -2s 4bir 2 .

Tanım

Bir farad olarak tanımlanır kapasitans , hangi zaman boyunca şarj bir ile coulomb , tek bir potansiyel farkı vardır volt . Aynı şekilde, bir farad, bir voltluk potansiyel fark boyunca bir coulomb yükü depolayan kapasitans olarak tanımlanabilir.

Kapasitans, yük ve potansiyel fark arasındaki ilişki doğrusaldır. Örneğin, bir kapasitördeki potansiyel fark yarıya indirilirse, o kapasitör tarafından depolanan yük miktarı da yarıya inecektir.

Çoğu uygulama için farad, pratik olmayan büyük bir kapasitans birimidir. Çoğu elektrik ve elektronik uygulama aşağıdaki SI önekleriyle kapsanır :

  • 1 mF (milifarad, bir faradın binde biri (10 −3 )) = 0.001 F = 1 000  μF = 1 000 000  nF
  • 1 μF (mikrofarad, bir faradın milyonda biri (10 −6 )) = 0.000 001 F = 1 000  nF = 1 000 000  pF
  • 1 nF (nanofarad, bir faradın milyarda biri (10 -9 )) = 0.001 μF = 1 000  pF
  • 1 pF (picofarad, bir faradın trilyonda biri (10 -12 ))

eşitlikler

Bir farad, Uluslararası Birimler Sisteminin yedi temel biriminden dördüne dayanan türetilmiş bir birimdir : kilogram (kg), metre (m), saniye (s) ve amper (A).

SI birimlerinin kombinasyonlarında ifade edilen farad:

burada F = farad , s = saniye , A = amper , m = metre , kg = kilogram , C = coulomb , V = volt , W = watt , J = joule , N = newton , Ω = ohm , S = siemens , Hz = hertz , H = henry .

Tarih

"Farad" terimi ilk olarak 1861'de Latimer Clark ve Charles Bright tarafından Michael Faraday'ın onuruna bir yük miktarı birimi için icat edildi , ancak 1873'te farad bir kapasitans birimi haline geldi. 1881'de Paris'teki Uluslararası Elektrikçiler Kongresi'nde, farad adı resmen elektrik kapasitans birimi için kullanıldı.

Açıklama

Farklı kapasitör tiplerine örnekler

Bir kondansatör genellikle, genellikle bir dielektrik olarak adlandırılan bir yalıtkan tabaka ile ayrılmış, sıklıkla plakalar olarak adlandırılan iki iletken yüzeyden oluşur . Orijinal kapasitör, 18. yüzyılda geliştirilen Leyden kavanozuydu . Kapasitans ile sonuçlanan, plakalar üzerinde elektrik yükünün birikmesidir . Modern kapasitörler, elektronik uygulamalarda femtofaradlardan faradlara, birkaç volttan birkaç kilovolta kadar değişen maksimum voltaj değerlerine sahip olağanüstü geniş kapasitans değerleri aralığını sağlamak için çeşitli üretim teknikleri ve malzemeleri kullanılarak inşa edilmiştir .

Kondansatörlerin değerleri genellikle edilir belirtilen farad (F) microfarads (uF), nanofarads (nF) ve pikofarad (pF). Milfarad pratikte nadiren kullanılır (örneğin, 4,7 mF'lik (0,0047 F) bir kapasitans, bunun yerine 4 700  μF olarak yazılır ), nanofarad ise Kuzey Amerika'da yaygın değildir. Ticari olarak temin edilebilen kapasitörlerin boyutu, yaklaşık 0,1 pF ila 5 000 F (5 kF) süper kapasitör arasında değişir . Yüksek performanslı entegre devrelerdeki parazitik kapasitans , femtofaradlarda (1 fF = 0.001 pF = 10 15  F) ölçülebilirken , yüksek performanslı test ekipmanı, onlarca attofarad (1 aF = 10 − 18  F).

0.1 pF değeri, elektronik tasarımda genel kullanım için kapasitörlerde mevcut olan en küçük değerdir, çünkü daha küçük olanlara diğer bileşenlerin, kabloların veya baskılı devre kartlarının parazitik kapasitansları hakim olacaktır . 1 pF veya daha düşük kapasitans değerleri, iki kısa yalıtımlı telin birlikte bükülmesiyle elde edilebilir.

Dünya'nın iyonosferinin zemine göre kapasitansı yaklaşık 1 F olarak hesaplanmıştır.

Gayri resmi ve kullanımdan kaldırılmış terminoloji

Picofarad (pF) bazen halk dilinde "on-puff kapasitör" gibi "puff" veya "pic" olarak telaffuz edilir. Benzer şekilde, "mic" ("mike" olarak telaffuz edilir) bazen mikrofaradları belirtmek için gayri resmi olarak kullanılır.

Standart olmayan kısaltmalar vardı ve sıklıkla kullanılıyor. Farad "f", "fd" ve "Fd" olarak kısaltılmıştır. "Mikro-" öneki için, Yunanca küçük harf "μ" veya eski mikro işaret "μ" mevcut olmadığında (daktilolarda olduğu gibi) veya girilmesi uygun olmadığında, genellikle benzer görünen "u" veya "U", çok az karışıklık riski ile. Aynı zamanda, benzer sesli "M" veya "m" ile değiştirildi, bu kafa karıştırıcı olabilir, çünkü M resmi olarak 1.000.000 anlamına gelir ve m tercihen 1/1000 anlamına gelir. 1960'tan önceki metinlerde ve daha yakın zamana kadar kapasitör paketlerinde "mikrofarad(lar)", modern "μF" yerine "mf" veya "MFD" olarak kısaltılmıştır. Bir 1940 Radio Shack kataloğu, her kapasitörün derecesini 0,000005 Mfd'den "Mfd." olarak listeledi. (5 pF) ila 50 Mfd. (50 uF).

"Mikromikrofarad" veya "mikro-mikrofarad", bazı eski metinlerde ve etiketlerde bulunan eski bir birimdir ve standart olmayan bir metrik çift ön ek içerir . Bir picofarad'a (pF) tam olarak eşdeğerdir. μμF, uuF veya (kafa karıştırıcı bir şekilde) "mmf", "MMF" veya "MMFD" olarak kısaltılmıştır.

Eski kapasitans birimlerinin özeti: (büyük/küçük harf varyasyonları gösterilmemiştir)

  • μF (mikrofarad) = mf, mfd
  • pF (picofarad) = mmf, mmfd, pfd, μμF

Ilgili kavramlar

Kapasitansın tersi , (standart olmayan, SI olmayan) birimi daraf olan elektriksel elastans olarak adlandırılır .

CGS birimleri

Abfarad (Abf kısaltılır) bir kullanılmıyor kapasitans CGS birim 10 eşit 9 farad (1 gigafarad, GF).

Statfarad (kısaltılmış statF) 1 bir yük ile bir kondansatörün kapasitans denk bir nadiren kullanılan CGS birimidir statcoulomb 1 bir potansiyel farkı boyunca statvolt . 1/(10 −5 c 2 ) farad, yaklaşık 1.1126 pikofarad.

Ayrıca bakınız

Notlar

Dış bağlantılar