Farad

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O farad (símbolo: f ) é a unidade de capacitância elétrica, a capacidade de um corpo de armazenar uma carga elétrica, no sistema internacional de unidades (Si ), equivalente a 1 coulomb por volt (c/v). É nomeado após o físico inglês Michael Faraday (1791-1867). Nas unidades de base Si 1 f = 1 kg −1 ⋅m −2 ⋅s 4 ⋅a 2 .

Definição

A capacitância de um capacitor é um Farad quando um coulomb de carga altera o potencial entre as placas em um volt. Da mesma forma, um Farad pode ser descrito como a capacitância que armazena uma carga de um coulomb em uma diferença potencial de um volt.

A relação entre capacitância, carga e diferença de potencial é linear. Por exemplo, se a diferença de potencial em um capacitor for reduzida pela metade, a quantidade de carga armazenada por esse capacitor também será reduzida pela metade.

Para a maioria das aplicações, o Farad é uma unidade impratcicamente grande de capacitância. A maioria das aplicações elétricas e eletrônicas é coberta pelos seguintes prefixos de Si:

  • 1 mF (milifarad, milésimo (10-3) de um farad = 0,001 F = 1) μF = 1))) PF
  • 1 μF (microfarad, um milhãoth (10-6) de um farad = 0,000 001 F = 1) NF = 1)) PF
  • 1 nF (nanofarad, um bilionésimo (10-9) de um farad = 0.000 000 001 F = 0,001 μF = 1) PF
  • 1 PF (picofarad, um trilião (10-12.) de um farad = 0,000 000 001 F = 0,001 nF

Iguais

Um Farad é uma unidade derivada baseada em quatro das sete unidades básicas do sistema internacional de unidades: quilograma (kg), medidor (m), segundo (s) e ampere (a).

Expressado em combinações de unidades SI, o farad é:

Onde f = Farad , s = Second , c = coulomb , v = volt , w = watt , j = joule , n = newton , ω = ohm , hz = hertz, s = siemens , h = henry , a = ampere .

História

O termo " Farad " foi originalmente cunhado por Latimer Clark e Charles Bright em 1861, em homenagem a Michael Faraday, por uma unidade de quantidade de carga e, em 1873, o Farad havia se tornado uma unidade de capacitância. Em 1881, no Congresso Internacional de Eletricistas em Paris, o nome Farad foi oficialmente usado para a unidade de capacitância elétrica.

Explicação

Exemplos de diferentes tipos de capacitores

Um capacitor geralmente consiste em duas superfícies condutoras, freqüentemente chamadas de placas, separadas por uma camada isolante geralmente referida como dielétrica. O capacitor original foi o pote de Leyden desenvolvido no século XVIII. É o acúmulo de carga elétrica nas placas que resulta em capacitância. Os capacitores modernos são construídos usando uma gama de técnicas e materiais de fabricação para fornecer a gama extraordinariamente ampla de valores de capacitância usados em aplicações eletrônicas de femtofarads a Farads, com classificações de tensão máxima que variam de alguns volts a vários quilovolts.

Os

valores dos capacitores são geralmente especificados em termos de prefixos de Si de farads (f), microfarads ( μf ), nanofarads ( nf ) e picofarads ( pf ). O Millifarad ( mf ) raramente é usado na prática; Uma capacitância de 4,7 MF (0,0047 f), por exemplo, é escrita como 4 700 μf < /span>. O nanofarad ( nf ) é incomum na América do Norte. O tamanho dos capacitores disponíveis comercialmente varia de cerca de 0,1 pf a 5 000 span style = "margem- Esquerda: 0.25em "> f (5 kf) Supercapacitores. A capacitância parasitária em circuitos integrados de alto desempenho pode ser medida em femtofarads (1 ff = 0,001 pf = 10 - 15 f), enquanto o equipamento de teste de alto desempenho pode detectar alterações na capacitância na ordem de dezenas de attofarads (1 af = 10 -18 f).

Um valor de 0,1 PF é sobre o menor disponível nos capacitores para uso geral em design eletrônico, pois os menores seriam dominados pelas capacitâncias parasitárias de outros componentes, fiação ou placas de circuito impresso. Os valores de capacitância de 1 pf ou menor podem ser alcançados torcendo dois comprimentos curtos de fio isolado juntos.

A capacitância da Terra ionosfera em relação ao solo é calculada em cerca de 1 F.

Terminologia informal e deprecaída

O picofarad (PF) às vezes é coloquialmente pronunciado como " Puff " OR "PIC", como em "um capacitor de dez pufos". Da mesma forma, " Mic " (pronunciado " Mike ") às vezes é usado informalmente para significar microfarads.

As abreviações não padronizadas foram e são frequentemente usadas. Farad tem sido abreviado " Para o prefixo-Micro-", quando a pequena letra grega " μ " ou o micro signo herdado " μ " não está disponível (como nas máquinas de escrever) ou inconveniente de entrar, é frequentemente substituído pela aparência semelhante " u " ou#34; U ", com pouco risco de confusão. Também foi substituído pelo som semelhante-M " OR " M ", que pode ser confuso porque M oficialmente representa 1.000.000, e M de preferência significa 1/1000. Nos textos anteriores a 1960 e nos pacotes de capacitores até mais recentemente, microfarad (s) " foi abreviado " MF " OR " MFD " em vez do moderno#34; μF ". Um catálogo de Radio Shack de 1940 listou todos os capacitores de classificação em MFD. (5 pf) a 50 MFD. (50 μF).

" micromicrofarad " OR " Micro-Microfarad " é uma unidade obsoleta encontrada em alguns textos e rótulos mais antigos, contém um prefixo duplo métrico fora do padrão. É exatamente equivalente a um picofarad (PF). É abreviado μF, UUF, ou (confuso) " mmf ", "

Resumo das unidades de capacitância obsoleta ou depreciada ou abreviações: ((variações superiores/minúsculas não são mostradas)

  • μF (microfarad) = mf, mfd, uf
  • pF (picofarad) = mmf, mmfd, pfd, μF

u+3332 Square Huaraddo é uma versão quadrada de ファラッド ( Faraddo , a palavra japonesa para &# 34; Farad ") destinado ao texto vertical japonês. Está incluído no Unicode para compatibilidade com conjuntos de caracteres anteriores.

O recíproco da capacitância é chamado de elastância elétrica, cuja unidade (fora do padrão, não-Si) é a Daraf.

Unidades CGS

O Abfarad (ABF abreviado) é uma unidade de capacitância CGS obsoleta, que corresponde a 10 9 farads (1 gigafarad, gf).

O statfarad (STATF abreviado) é uma unidade CGS raramente usada equivalente à capacitância de um capacitor com uma carga de 1 statcoulomb em uma diferença de potencial de 1 Statvolt. É 1/(10 −5 c 2 ) Farad, aproximadamente 1.1126 picofarads. Mais comumente, o centímetro (CM) é usado, o que é igual ao Statfarad.

Notas

  1. ↑ a b O Sistema Internacional de Unidades (SI) (8 ed.). Bureau International des Poids et Mesures (Comité Internacional de Pesos e Medidas). 2006. p. 144.
  2. ^ «farad | Definition, Symbol, & Facts | Britannica» (em inglês). www.britannica.com. Retrieved 2022-07-25.
  3. ^ Peter M B Walker, ed. (1995). Dicionário de Ciência e Tecnologia. Larousse. ISBN 0752300105.
  4. ^ O Sistema Internacional de Unidades (SI) (9a ed.). Bureau International des Poids et Mesures. 2019. p. 138.
  5. ^ Como nomes para unidades de várias quantidades elétricas, Bright e Clark sugeriram "ohma" para tensão, "farad" para carga, "galvat" para corrente, e "volt" para resistência. Veja:
    • Latimer Clark e Sir Charles Bright (1861) "Na formação de padrões de quantidade e resistência elétrica," Relatório da 30a Reunião da Associação Britânica para o Avanço da Ciência (Manchester, England: September 1861), seção: Matemática e Física, pp. 37-38.
    • Latimer Clark e Sir Charles Bright (9 de novembro de 1861) "Medição de quantidades elétricas e resistência", O Eletricista, 1 (1): 3-4.
  6. ^ Sir W. Thomson, etc. (1873) "Primeiro relatório do Comité de Seleção e Nomenclatura de Unidades Dinâmicas e Elétricas", Relatório da 43a Reunião da Associação Britânica para o Avanço da Ciência (Bradford, September 1873), pp. 222-225. Do p. 223: "O "ohm", como representado pela bobina padrão original, é aproximadamente 109 C.G.S. unidades de resistência: a "volt" é aproximadamente 108 C.G.S. unidades de força eletromotiva: e o "farad" é aproximadamente 1/109 da unidade C.G.S. de capacidade."
  7. ^ (Anon). (24 de setembro de 1881) "O Congresso Elétrico" O Eletricista, 7: 297. De p. 297: "7. O nome farad será dado à capacidade definida pela condição de que um coulomb em um farad dá um volt."
  8. ^ Tunbridge, Paul (1992). Lord Kelvin: sua influência em medidas elétricas e unidades. London: Peregrinus. pp. 26, 39–40. ISBN 9780863412370. Retrieved 5 de Maio 2015.
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  10. ^ Platt, Charles (2009). Faça: Eletrônica: Aprender através do Discovery. O'Reilly Media. p. 61. ISBN 9781449388799. Retrieved 2014-07-22. Nanofarads também são usados, mais frequentemente na Europa do que nos Estados Unidos.
  11. ^ Gregorian, Roubik (1976). Analógico MOS Circuitos Integrados para Processamento de Sinais. John Wiley & Sons. p. 78.
  12. ^ Pease, Bob (2 de setembro de 1993). «What's All This Femtoampere Stuff, Anyhow?» (em inglês). Design eletrônico. Retrieved 2013-03-09.
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  • Ferramenta de conversão de unidade Farad
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