Faradio

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Faradio
F, F

Valor	capacitancia electrica
Sistema	SI
Tipo de	derivado

Farad (designación rusa: Ф ; designación internacional: F; nombre anterior - farad ) es una unidad de capacitancia eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades (SI) , llamado así por el físico inglés Michael Faraday [1] . 1 faradio es igual a la capacitancia de un capacitor, en el que una carga de 1 colgante crea un voltaje de 1 voltio entre sus placas :

1 F \u003d 1 C / 1 V.

En términos de unidades SI básicas, el faradio se expresa de la siguiente manera:

F \ u003d UN 2 s 4 kg −1 metro −2 . _

De acuerdo con las reglas del SI para escribir unidades de medida con nombres de científicos, el nombre de la unidad "faradio" se escribe con una letra minúscula y su designación está en mayúscula (Ф). Esta ortografía de la designación también se conserva en las designaciones de unidades derivadas formadas al multiplicar o dividir un faradio por otra unidad. Por ejemplo, la designación de la unidad de permitividad absoluta farad por metro se escribe como f/m.

El faradio fue introducido en el Sistema Internacional de Unidades por decisión de la XI Conferencia General de Pesos y Medidas en 1960, simultáneamente con la adopción del Sistema Internacional en su conjunto [2] .

Farad es una capacitancia muy grande para un conductor solitario: una bola de metal solitaria con un radio igual a 13 radios solares tendría una capacidad de 1 F ; la capacitancia de una bola del tamaño de la Tierra , utilizada como conductor solitario, sería de unos 710 microfaradios (microfaradios).

Alcance

Los faradios expresan la capacidad eléctrica de los conductores , es decir, su capacidad para acumular carga eléctrica . Por ejemplo, en faradios (y unidades derivadas) expresan: capacitancia de cables, capacitores , capacitancias entre electrodos de varios dispositivos. Los condensadores industriales tienen clasificaciones expresadas en micro , nano y picofaradios, y están disponibles en capacidades de hasta 100 F; en los equipos de sonido se utilizan capacitores híbridos con una capacidad de hasta 40 F. los ionistores (supercondensadores con doble capa eléctrica) pueden alcanzar muchos kilofaradios.

No confunda la capacidad eléctrica y la capacidad electroquímica de baterías y acumuladores , que tiene una naturaleza diferente y se expresa en otras unidades: amperio-hora (A h ) , proporcional a la carga eléctrica (1 A h es igual a 3600 culombios ).

Representación equivalente

Farad se puede expresar en unidades SI básicas como 4 ⋅ A 2 ⋅ m −2 ⋅ kg −1 . Entonces su valor es:

{\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 {\ texto{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}}{{\ texto{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}}},

donde F es faradio , C es culombio , V es voltio , A es amperio , s es segundo , J es julio , N es newton , m es metro , W es vatio , kg es kilogramo , Ω es ohm , Hz es hertz , H — henry .

Múltiplos y submúltiplos

Formado usando prefijos SI estándar .

múltiplos				Dolnye
magnitud	título	designacion		magnitud	título	designacion
10 1 F	decafaradio	daF	daF	10 −1 F	decifaradio	d.f.	DF
10 2F _	hectofaradio	novia	hF	10 −2 F	centifaradio	s.f.	CF
10 3F _	kilofaradio	kF	kF	10 −3 F	milifaradio	mF	mF
10 6 F	megafaradio	FM	FM	10 −6 F	microfaradio	uF	µF
10 9 F	gigafaradio	novia	novia	10 −9 F	nanofaradio	nF	nF
10 12 F	terafaradio	TF	TF	10 −12 F	picofaradio	pF	pF
10 15 F	petafaradio	FP	FP	10 −15 F	femtofaradio	FF	FF
10 18 F	exafaradio	FE	FE	10 −18 F	attofaradio	aF	aF
10 21 F	zettafarad	ZF	ZF	10 −21 F	zeptofaradio	s.f.	zF
10 24 F	yottafarad	SI	YF	10 −24 F	ioctofaradio	SI	yF
recomendado para su uso no se recomienda la aplicación no se usa o rara vez se usa en la práctica

La unidad submúltiplo de picofaradio hasta 1967 se llamaba micromicrofaradio (designación rusa: microfaradio; internacional: µµF) [3] .
En los diagramas de circuitos eléctricos y (a menudo) en las marcas de los primeros condensadores de fabricación soviética, un número entero (por ejemplo, "47") significaba capacidad en picofaradios y una fracción decimal (por ejemplo, "10,0" o "0,1") - en microfaradios; no se utilizaron designaciones de letras de unidades de medida de capacitancia en los diagramas ... Más tarde y hasta el día de hoy: cualquier número sin indicar la unidad de medida es capacitancia en picofaradios; con la letra n - en nanofaradios; y con las letras mk - en microfaradios. El uso de otras unidades de capacitancia en los diagramas no está estandarizado (al igual que la designación de la denominación en los capacitores). En los capacitores pequeños, se utilizan varios tipos de abreviaturas: por ejemplo, después de dos dígitos significativos de capacitancia en picofaradios, se indica el número de ceros que los siguen (por lo tanto, un capacitor con la designación "270" tiene una capacidad nominal de 27 picofaradios, y “271” - 270 picofaradios) .
En textos en idiomas que utilizan la escritura latina, es muy común reemplazar la letra µ (mu) por la u latina ("uF" en lugar de "µF") al designar microfaradios en el texto, debido a la falta de griego. letras en la distribución del teclado.

Relación con unidades de medida en otros sistemas

Un centímetro (otro nombre es " statfarad ", statF) es una unidad de capacitancia eléctrica en CGS E y en el sistema gaussiano , la capacitancia de una bola con un radio de 1 cm en el vacío :
- 1 statF ≈ 1.1126 ... pF ;
- 1 F \u003d 8.9875517873681764 × 10 11 statF (exactamente). El coeficiente es igual a 2 × 10 −5 F/cm = 100/(4πε 0 ) .
Abfarad es una unidad de capacidad eléctrica en CGS M; unidad muy grande: 1 abF \u003d 10 9 F \u003d 1 GF .

Véase también

Faraday es una unidad de medida de carga eléctrica (1 mol de cargas elementales ).

Notas

↑ Farad // Enciclopedia física : [en 5 volúmenes] / Cap. edición A. M. Projorov . - M .: Gran Enciclopedia Rusa , 1999. - V. 5: Dispositivos estroboscópicos - Brillo. - S. 275. - 692 pág. — 20.000 copias. — ISBN 5-85270-101-7 .
↑ Resolución 12 de la 11.ª reunión de la CGPM (1960) Archivado el 28 de julio de 2012 en Wayback Machine en el sitio web de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas
↑ Dengub V. M. , Smirnov V. G. Unidades de cantidades. Referencia del diccionario. - M. : Editorial de Normas, 1990. - S. 118. - 240 p. — ISBN 5-7050-0118-5 .

Unidades SI
Unidades básicas	amperio candela Kelvin kilogramo metro Topo segundo
Unidades derivadas con nombres especiales	becquerel vatio Weber voltio Enrique hercios grado Celsius gris joule sievert arrollado colgante lujo lumen newton ohm pascal radián Siemens estereorradián tesla faradio
Aceptado para su uso con SI	angstrom unidad astronómica hectárea grado de arco minuto de arco segundo de arco dalton (unidad de masa atómica) blanco litro neper día hora minuto tonelada electrón-voltio
ver también	prefijos SI Conversión de unidades Historia del sistema métrico Convención métrica 1875 Definiciones 2005–2019 Redefinición 2019