Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Фарад (русское обозначение: Ф; международное обозначение: F; прежнее название — фарада) — единица электрической ёмкости в Международной системе единиц (СИ), названная в честь английского физика Майкла Фарадея[1]. 1 фарад равен ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между его обкладками напряжение 1 вольт:
- 1 Ф = 1 Кл / 1 В.
Через основные единицы СИ фарад выражается следующим образом:
- Ф = А2·с4·кг1·м2.
В соответствии с правилами СИ о написании единиц измерения, названных в честь учёных, наименование единицы «фарад» пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной (Ф). Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных умножением или делением фарада на другую единицу. Например, обозначение единицы измерения абсолютной диэлектрической проницаемости фарад на метр записывается как Ф/м.
В Международную систему единиц фарад введён решением XI Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 году, одновременно с принятием Международной системы в целом[2].
Фарад — очень большая ёмкость для уединённого проводника: ёмкостью 2 Ф обладал бы уединённый металлический шар, радиус которого равен 13 радиусам Солнца; ёмкость же шара размером с Землю, используемого как уединённый проводник, составляла бы около 710 мкФ (микрофарад).
Содержание
Область применения
В фарадах выражают электрическую ёмкость проводников, то есть их способность накапливать электрический заряд. Например, в фарадах (и производных единицах) выражают: ёмкость кабелей, конденсаторов, межэлектродные ёмкости различных приборов. Промышленные конденсаторы имеют номиналы, выражаемые в микро-, нано- и пикофарадах, и выпускаются ёмкостью до 100 Ф; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до 40 Ф. Ёмкость т. н. ионисторов (суперконденсаторов с двойным электрическим слоем) может достигать многих килофарад.
Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов, которая имеет другую природу и выражается в других единицах — ампер-часах (А·ч), соразмерных электрическому заряду (1 А·ч равен 3600 кулонов). Тем не менее аккумуляторы также имеют электрическую ёмкость, которая сравнительно высока: около 3кФ у обычной пальчиковой батарейки
Эквивалентное представление
Фарад может быть выражен через основные единицы системы СИ как с4А2м2кг1. Таким образом, его значение равно:
где F — фарад, C — кулон, V — вольт, A — ампер, s — секунда, J — джоуль, N — ньютон, m — метр, W — ватт, kg — килограмм, — ом, Hz — герц, H — генри.
Кратные и дольные единицы
Образуются с помощью стандартных приставок СИ.
Кратные
|
Дольные
|
величина
|
название
|
обозначение
|
величина
|
название
|
обозначение
|
101 Ф
|
декафарад
|
даФ
|
daF
|
101 Ф
|
децифарад
|
дФ
|
dF
|
102 Ф
|
гектофарад
|
гФ
|
hF
|
102 Ф
|
сантифарад
|
сФ
|
cF
|
103 Ф
|
килофарад
|
кФ
|
kF
|
103 Ф
|
миллифарад
|
мФ
|
mF
|
106 Ф
|
мегафарад
|
МФ
|
MF
|
106 Ф
|
микрофарад
|
мкФ
|
µF
|
109 Ф
|
гигафарад
|
ГФ
|
GF
|
109 Ф
|
нанофарад
|
нФ
|
nF
|
1012 Ф
|
терафарад
|
ТФ
|
TF
|
1012 Ф
|
пикофарад
|
пФ
|
pF
|
1015 Ф
|
петафарад
|
ПФ
|
PF
|
1015 Ф
|
фемтофарад
|
фФ
|
fF
|
1018 Ф
|
эксафарад
|
ЭФ
|
EF
|
1018 Ф
|
аттофарад
|
аФ
|
aF
|
1021 Ф
|
зеттафарад
|
ЗФ
|
ZF
|
1021 Ф
|
зептофарад
|
зФ
|
zF
|
1024 Ф
|
йоттафарад
|
ИФ
|
YF
|
1024 Ф
|
иоктофарад
|
иФ
|
yF
|
1027 Ф
|
роннафарад
|
РнФ
|
RF
|
1027 Ф
|
ронтофарад
|
рнФ
|
rF
|
1030 Ф
|
кветтафарад
|
КвФ
|
QF
|
1030 Ф
|
квектофарад
|
квФ
|
qF
|
рекомендовано к применению | - Дольную единицу пикофарад до 1967 года называли микромикрофарада (русское обозначение: мкмкФ; международное: µµF)[3].
- На схемах электрических цепей и (часто) в маркировке ранних конденсаторов советского производства целое число (например, «47») означало ёмкость в пикофарадах, а десятичная дробь (например, «10,0» или «0,1») — в микрофарадах; никакие буквенные обозначения единиц измерения ёмкости на схемах не применялись. Позже и до сегодняшних дней: любое число без указания единицы измерения — ёмкость в пикофарадах; с буквой н — в нанофарадах; а с буквами мк — в микрофарадах. Использование других единиц ёмкости на схемах не стандартизовано (как и обозначение номинала на конденсаторах). На малогабаритных конденсаторах используют различного рода сокращения: например, после двух значащих цифр ёмкости в пикофарадах указывают число следующих за ними нулей (таким образом, конденсатор с обозначением «270» имеет номинальную ёмкость 27 пикофарад, а «271» — 270 пикофарад)[источник не указан 4449 дней].
- 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 клавиатуры греческих букв.
Связь с единицами измерения в других системах- Сантиметр (другое название «статфарад», статФ) — единица электрической ёмкости в СГСЭ и в гауссовой системе, ёмкость шара радиусом 1 см в вакууме:
- 1 статФ 1,1126... пФ;
- 1 Фд = 8,98755178736817641011 статФд (точно). Коэффициент равен с2105 Ф/см = 100/(40).
- Абфарад — единица электрической ёмкости в СГСМ; очень большая единица: 1 абФ = 109 Ф = 1 ГФ.
См. также
Примечания
- Фарад // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая российская энциклопедия, 1999. — Т. 5: Стробоскопические приборы — Яркость. — С. 275. — 692 с. — 20 000 экз. — ISBN 5-85270-101-7.
- Resolution 12 of the 11th meeting of the CGPM (1960) Архивная копия от 28 июля 2012 на Wayback Machine (англ.) на сайте Международного бюро мер и весов
-
Литература
|
|