Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
Фарад
Материал из https://ru.wikipedia.org

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
  1. 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.
  2. 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
Downgrade Counter