Farad

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 12. října 2021; kontroly vyžadují 12 úprav .

Farad
F, F

Hodnota	elektrická kapacita
Systém	SI
Typ	derivát

Farad (ruské označení: Ф ; mezinárodní označení: F ; dřívější název - farad ) je jednotka elektrické kapacity v Mezinárodní soustavě jednotek (SI) , pojmenovaná po anglickém fyzikovi Michaelu Faradayovi [1] . 1 farad se rovná kapacitě kondenzátoru, při kterém náboj 1 přívěsku vytvoří mezi jeho deskami napětí 1 volt :

1 F \u003d 1 C / 1 V.

Pokud jde o základní jednotky SI, farad je vyjádřen takto:

F \ u003d A 2 s 4 kg −1 m −2 . _

V souladu s pravidly SI pro psaní měrných jednotek pojmenovaných po vědcích se název jednotky "farad" píše malým písmenem a její označení je velké ( Ф ). Tento pravopis označení je zachován i v označeních odvozených jednotek vzniklých vynásobením nebo dělením farad jinou jednotkou. Například označení pro jednotku absolutní permitivity farad na metr se zapisuje jako f/m.

Farad byl zaveden do Mezinárodní soustavy jednotek rozhodnutím XI. Generální konference pro váhy a míry v roce 1960 současně s přijetím Mezinárodní soustavy jako celku [2] .

Farad je velmi velká kapacita pro osamocený vodič: osamocená kovová koule s poloměrem rovným 13 slunečním poloměrům by měla kapacitu 1 F ; kapacita koule o velikosti Země , použité jako osamocený vodič, by byla asi 710 mikrofaradů (mikrofarad).

Rozsah

Farady vyjadřují elektrickou kapacitu vodičů , tedy jejich schopnost akumulovat elektrický náboj . Například ve faradách (a odvozených jednotkách) vyjadřují: kapacitu kabelů, kondenzátorů , mezielektrodové kapacity různých zařízení. Průmyslové kondenzátory mají jmenovité hodnoty vyjádřené v mikro- , nano- a pikofaradech a jsou dostupné v kapacitách až 100 F; ve zvukových zařízeních se používají hybridní kondenzátory s kapacitou až 40 F. ionistory (superkondenzátory s dvojitou elektrickou vrstvou) mohou dosáhnout mnoha kilofaradů.

Nezaměňujte elektrickou kapacitu a elektrochemickou kapacitu baterií a akumulátorů , která má jiný charakter a je vyjádřena v jiných jednotkách - ampérhodinách (A h ) , úměrných elektrickému náboji ( 1 A h se rovná 3600 coulombům ).

Ekvivalentní zobrazení

Farad lze vyjádřit v základních jednotkách SI jako 4 ⋅ A 2 ⋅ m −2 ⋅ kg −1 . Jeho hodnota je tedy:

{\text{F}}={\frac {\text{C}}{\text{V}}}={\frac ({\text{A}}\cdot {\text{s}} }{\text{V}}}={\frac {\text{J}}({\text{V}}^{2}}}={\frac {{\text{N}}\cdot {\ text{m}}}{{\text{V}}^{2}}}={\frac {{\text{W}}\cdot {\text{s}}}{{\text{V}} ^{2}}}={\frac {{\text{C}}^{2}}{\text{J}}}={\frac {{\text{C}}^{2}}{{ \text{N}}\cdot {\text{m}}}}={\frac {{\text{C}}^{2}\cdot {\text{s}}^{2}}{{\ text{kg}}\cdot {\text{m}}^{2}}}={\frac {{\text{A}}^{2}\cdot {\text{s}}^{4}} {{\text{kg}}\cdot {\text{m}}^{2}}}={\frac {\text{s}}{\Omega }}={\frac {1}{{\text {Hz}}\cdot \Omega }}={\frac {{\text{s}}^{2}}{\text{H}}},

kde F je farad , C je coulomb , V je volt , A je ampér , s je sekunda , J je joule , N je newton , m je metr , W je watt , kg je kilogram , Ω je ohm , Hz je hertz , H — henry .

Násobky a dílčí násobky

Tvořeno pomocí standardních předpon SI .

Násobky				Dolnye
velikost	titul	označení		velikost	titul	označení
10 1 F	dekafarad	daF	daF	10 -1 F	decifarad	df	dF
10 2 F	hektofarad	gf	hF	10 -2 F	centifarad	sf	cF
10 3 F	kilofarad	kF	kF	10 -3 F	millifarad	mF	mF
10 6 F	megafarad	MF	MF	10 -6 F	mikrofarad	uF	uF
10 9 F	gigafarad	GF	GF	10–9 F _	nanofarad	nF	nF
10 12 F	terafarad	TF	TF	10–12 F _	pikofarad	pF	pF
10 15 F	petafarad	PF	PF	10–15 F _	femtofarad	FF	fF
10 18 F	exafarad	EF	EF	10–18 F _	attofarad	aF	aF
10 21 F	zettafarad	ZF	ZF	10–21 F _	zeptofarad	sf	zF
10 24 F	yottafarad	LI	YF	10–24 F _	ioctofarad	LI	yF
doporučeno k použití aplikace se nedoporučuje v praxi nepoužívané nebo zřídka používané

Dílčí jednotka pikofaradu se do roku 1967 nazývala mikromikrofarad (ruské označení: mikrofarad; mezinárodní: µµF) [3] .
Na schématech elektrických obvodů a (často) ve značení raných sovětských kondenzátorů celé číslo (například "47") znamenalo kapacitu v pikofaradech a desetinný zlomek (například "10,0" nebo "0,1") - v mikrofaradech; na diagramech nebyla použita písmenná označení jednotek měření kapacity ... Později a dodnes: jakékoli číslo bez uvedení jednotky měření je kapacita v pikofaradech; s písmenem n - v nanofaradech; a s písmeny mk - v mikrofaradech. Použití jiných jednotek kapacity na schématech není standardizováno (stejně jako označení označení na kondenzátorech). Na malých kondenzátorech se používají různé druhy zkratek: například po dvou platných číslicích kapacity v pikofaradech je uveden počet nul za nimi (takže kondenzátor s označením „270“ má jmenovitou kapacitu 27 pikofaradů, a „271“ - 270 pikofarad) .
V textech v jazycích používajících latinské písmo je velmi běžné nahradit písmeno µ (mu) latinkou u („uF“ místo „µF“) při označování mikrofaradů v textu, kvůli nedostatku řečtiny. písmena v rozložení klávesnice.

Vztah k měrným jednotkám v jiných systémech

Centimetr (jiný název je " statfarad ", statF) je jednotka elektrické kapacity v CGS E a v Gaussově systému , kapacita koule o poloměru 1 cm ve vakuu :
- 1 statF ≈ 1,1126 ... pF ;
- 1 F \u003d 8,9875517873681764 × 10 11 statF (přesně). Koeficient se rovná 2 × 10 −5 F/cm = 100/(4πε 0 ) .
Abfarad je jednotka elektrické kapacity v CGS M; velmi velká jednotka: 1 abF \u003d 10 9 F \u003d 1 GF .

Viz také

Faraday je jednotka měření elektrického náboje (1 mol elementárních nábojů ).

Poznámky

↑ Farad // Fyzická encyklopedie : [v 5 svazcích] / Kap. vyd. A. M. Prochorov . - M . : Velká ruská encyklopedie , 1999. - V. 5: Stroboskopické přístroje - Jas. - S. 275. - 692 s. — 20 000 výtisků. — ISBN 5-85270-101-7 .
↑ Rezoluce 12 z 11. zasedání CGPM (1960) Archivováno 28. července 2012 na Wayback Machine na webových stránkách International Bureau of Weights and Measures
↑ Dengub V. M. , Smirnov V. G. Jednotky množství. Odkaz na slovník. - M . : Nakladatelství norem, 1990. - S. 118. - 240 s. — ISBN 5-7050-0118-5 .

jednotky SI
Základní jednotky	ampér kandela kelvin kilogram Metr krtek druhý
Odvozené jednotky se zvláštními názvy	becquerel watt weber volt Jindřich hertz stupeň Celsia šedá joule sievert válcované přívěšek luxus lumen newton ohm pascal radián Siemens steradián tesla farad
Přijato pro použití s SI	angstrom astronomická jednotka hektar stupeň oblouku oblouková minuta sekunda oblouku dalton (jednotka atomové hmotnosti) bílý litr neper den hodina minuta tón elektronvolt
viz také	předpony SI Převod jednotek Historie metrické soustavy Metrická konvence z roku 1875 Definice 2005–2019 Redefinice 2019