Farad

A farad (F) (magyar kiejtése: farád) az SI-mértékegységrendszerben az elektromos kapacitás mértékegysége. Az elnevezés Michael Faraday angol fizikus nevéből ered.

Meghatározása

A vezető, illetve a kondenzátor kapacitásának definíciója alapján:

${\displaystyle C={Q \over U}}$

(A képletben C a kapacitás, Q a vezetőn, illetve a pozitív fegyverzeten lévő töltésmennyiség és U a vezető potenciálja, illetve a kondenzátorok fegyverzete közti feszültség.) Ennek megfelelően a kapacitás SI-mértékegységének, azaz a farádnak az értelmezése:

${\displaystyle ={ \over }={{\mbox{C}} \over {\mbox{V}}}={\mbox{F}}}$

A farad kifejezhető az SI-alapegységeivel: F = m⁻²·kg⁻¹·s⁴·A². További egyenlőségek:

${\displaystyle {\mbox{F}}={\dfrac {\mbox{C}}{\mbox{V}}}=\,\mathrm {\frac {A\cdot s}{V}} ={\dfrac {{\mbox{W}}\cdot {\mbox{s}}}{{\mbox{V}}^{2}}}={\dfrac {\mbox{J}}{{\mbox{V}}^{2}}}={\dfrac {{\mbox{C}}^{2}}{\mbox{J}}}={\dfrac {{\mbox{C}}^{2}}{{\mbox{N}}\cdot {\mbox{m}}}}={\dfrac {{\mbox{s}}^{2}\cdot {\mbox{C}}^{2}}{{\mbox{m}}^{2}\cdot {\mbox{kg}}}}={\dfrac {{\mbox{s}}^{4}\cdot {\mbox{A}}^{2}}{{\mbox{m}}^{2}\cdot {\mbox{kg}}}}={\dfrac {\mbox{s}}{\Omega }}}$

(A fenti képletekben: A = amper, V = volt, C = coulomb, J = joule, m = méter, N = newton, s = másodperc, W = watt, kg = kilogramm, Ω = ohm)

1 farad igen nagy kapacitás, a gyakorlatban alig fordul elő. (Például a 6370 km sugarú Földnek, mint vezető gömbnek a kapacitása csupán 0,000708 F.) A farad leggyakrabban használt törtrészei: a mikrofarad (μF), nanofarad (nF) és a pikofarad (pF). Átváltások:

Jele	Elnevezése	Értéke tizedestörttel	Értéke normálalakú számmal
mF	millifarad	0,001 F	10−3 F
μF	mikrofarad	0,000 001 F	10−6 F
nF	nanofarad	0,000 000 001 F	10−9 F
pF	pikofarad	0,000 000 000 001 F	10−12 F
fF	femtofarad	0,000 000 000 000 001 F	10−15 F

Történet

A farad elnevezést Josiah Latimer Clark angol villamosmérnök találta ki 1861-ben, és Faraday iránti tiszteletből nevezte el a kapacitás egységét farad-nak.

Gyakorlati vonatkozások

A kereskedelmi forgalomban kapható kondenzátorok kapacitása 100 fF – 5 kF (azaz 0,0000000000001 F – 5000 F) tartományban van. A gyakorlatban használt kondenzátorok kapacitása jellemzően néhány pikofaradtól a néhány ezer mikrofaradig terjed. Az 1 pikofaradnál kisebb kapacitású kondenzátort többnyire a tervező maga állítja elő a nyomtatott áramkörön vezető csíkokból és a köztük elhelyezkedő szigetelő csíkból. Az integrált áramkörökben előforduló kapacitásértékek nagyon kicsik, jellemzően femtofarad nagyságrendűek. A Föld kapacitását (az ionoszféra és a föld között) 1,8 faradra becsülik.

Ha a kapacitásérték jelölésére nem áll rendelkezésre a görög μ , akkor az uF jelölés is szokásos. A millifarad kevésbé használatos a gyakorlatban. Európában a nF (1·10⁻⁹ F) széles körben használatos, míg Észak-Amerikában gyakorta 1 NF-nak jelölik. Az 1·10⁻⁷ F jelölése általában: 0.1 μF.

A kapacitás reciproka angolul ’elastance’ (magyarul nem használatos) és a mértékegysége daraf (nem SI-mértékegység).

Abfarad, statfarad

Az abfarad egy elavult elektromágneses egység (CGS), amely egyenlő 10⁹ F vagy GF. Ez egy igen nagy érték, amelyet kizárólag orvosi teminológiában használnak.

A statfarad (CGS-ben) elnevezés is elavult, és egyenlő volt 1 mikrofaraddal.

További információk

• books.google.com
• 1991. évi XLV. törvény a mérésügyről (a végrehajtásáról szóló 127/1991. (X. 9.) Korm. rendelettel egységes szerkezetben)

Irodalom

• Simonyi Károly: Villamosságtan II. (hely nélkül): Akadémiai Kiadó. 1957.  

Források

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Farad című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.