Содержание
- 1 Прочие способы измерения
- 2 Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром
- 3 Применение конденсаторов
- 4 Маркировка конденсаторов в зависимости от ёмкости
- 5 Кратные и дольные единицы
- 6 Кратные единицы ёмкости
- 7 Общие сведения
- 8 Область применения
- 9 Характеристики прибора
- 10 Таблица перевода емкостей и обозначений конденсаторов
- 11 Эквивалентное представление
- 12 История
- 13 Область применения
- 14 Понятие емкости, правила измерения
- 15 Единица измерения емкости
- 16 Область применения
- 17 Кратные и дольные единицы
Прочие способы измерения
Максимальной точности данных можно достигнуть при применении индикатора иммитанса. Проблема в том, что такие устройства требуют больших бюджетных вложений, зачастую имея цену более 100 тысяч рублей.
Еще один способ – собрать цепь из резистора и конденсатора. Предварительно у первого замеряют сопротивление, а также измеряют напряжение источника питания. Собрав цепь, емкостной элемент закорачивают, подключают цепь к питанию, замеряют напряжение и умножают на 0,95. После раскорачивания замеряют время, за которое напряжение упадет от 100 до 95%. Эту цифру надо поделить на утроенное резисторное сопротивление. Это и будет емкостной показатель в фарадах.
Единицу фарад используют для описания емкостных показателей, как конденсаторных устройств, так и проводников. Для правильного подбора деталей необходимо уметь расшифровывать маркировку на корпусе.
Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром
Чтобы произвести такую операцию, необходим прибор с режимом измерения емкости (часто помечается как С или Сх). Он должен иметь сопротивление, превышающее 2 килоом. Перед замерами надо произвести разрядку контактов устройства. Для этого подойдет отвертка с рукоятью, покрытой изоляционным материалом (например, прорезиненной). Нужно взять инструмент за рукоятку и дотронуться до контактов, после этого они замкнутся. Затем нужно подержать конденсатор обесточенным около получаса, чтобы он полностью разрядился.
Важно! При неисправности емкостной радиодетали измерительный прибор покажет бесконечное значение и начнет издавать пищащие звуки. Проверке нельзя подвергать устройства, имеющие проколы или выпуклости на корпусе – такие конденсаторы непригодны к эксплуатации
Электрическую цепь отключают от питания. После этого надо убедиться в его отсутствии, приставив щупы к поставщику при предварительно установленной программе измерения напряжения. Нужно, чтобы параметр имел нулевое значение.
Измерительный прибор ставят в режим измерения емкостного параметра. При использовании прибора с несколькими интервалами настроек выбирают тот, что подойдет с большей вероятностью (ориентируясь на данные маркировки). Если есть кнопка Rel, ее используют для освобождения щупов от емкостной нагрузки. Щупы ставят к выводам детали, строго соблюдая поляризацию. Если после ожидания экран сообщает о перегруженности, емкость слишком велика для идентификации этим прибором, либо надо выбрать другой интервал.
Измерение мультиметром
Применение конденсаторов
Данная категория элементов очень широко применяется во всех областях электроники и ряде других отраслей промышленности. Среди основных сфер применения стоит обозначить:
- телевизионную и звуковоспроизводящую аппаратуру;
- радиолокационные приборы (здесь конденсаторы помогают генерировать импульсы и увеличивать их мощность);
- телефонные и телеграфные аппараты – в них устройства применяются с целью разделения типов цепей (по частоте, переменности-постоянности) и погашения искр в контактах;
- измерительные электронные приборы;
- лазеры (увеличение мощности импульсов);
- предохранение от перенапряжения в электроэнергетических установках;
- электросварочные работы с применением разряда;
- блокировку генерируемых машинами радиопомех;
- запуск электродвигателей и создание фазового сдвига в добавочной обмотке;
- генераторы, применяемые во время испытаний электротехники для получения импульсов тока и напряжения.
Размеры конденсаторных элементов
Конденсаторные элементы используются в очень широком спектре сфер – от печатных плат (миниатюрные smd-компоненты) до мощных двигателей и генераторов импульсов. Для корректного подбора конденсатора нужно уметь расшифровывать маркировку и обозначения на схемах, в частности, ориентироваться в обозначениях емкости устройств.
Маркировка конденсаторов в зависимости от ёмкости
При приобретении элементов, соответствующих расчетным данным для той или иной цепи, пользователю нужно уметь расшифровывать обозначения на корпусах устройств, информирующие, сколько емкости они способны накопить. У различных производителей приняты разные системы маркировки радиодеталей.
Кодировка маленьких по размерам устройств
На корпусах советских радиодеталей было принято обозначать пикофарады целым числом (например, 25). Если на такой детали параметр указан числом, содержащим десятичную дробную часть, подразумеваются микрофарады. Сами буквенные обозначения (пФ, мкФ и им подобные) прописывать на корпусах было не принято.
Важно! Что касается российских изделий, нанофарады и микрофарады указываются традиционными сокращениями, в которых редуцируется буква Ф (получается «н» и «мк», соответственно). Емкость, исчисляющуюся в пикофарадах, указывают только числом, как и у советских деталей
Когда латинская приставка, указывающая кратную единицу, находится перед числом, последнее нужно считать как сотые доли. К примеру, n45 означает 0,45 нанофарад. Когда приставка находится в середине числа, на ее месте полагается быть запятой: 4u3 – 4,3 микрофарад. Применяется и трехзначная пикофарадная кодировка: когда последняя из цифр не больше 6, чтобы получить емкостное значение, к первым двум цифрам нужно приписать число нулей, соответствующее этой цифре (340 – 34 пикофарада, 342 – 3400). Цифры 7, 8 и 9 соответствуют перемножениям двузначного числа на 0,001, 0,01 и 0,1, соответственно.
Используется также обозначение номиналов изделий цветными полосами. Указание емкостного параметра регламентируется стандартом EIA.
Кодировка больших по размерам устройств
У крупногабаритных компонентов, к примеру, электролитических из алюминия, данные о параметрах, включая емкостной показатель, указываются на поверхности корпуса. Обычно емкость таких деталей выражается в микрофарадах. Буквы M или MFD символизируют именно эту единицу. Трехзначная аббревиатура может указываться и строчными буквами – mfd.
Маркировка крупных деталей
Кратные и дольные единицы
Чаще всего в электронике используются элементы с небольшими емкостями, в связи с чем у начинающих работать со схемами возникают вопросы: пФ это сколько фарад, 100 nf сколько микрофарад и так далее. В связи с этим надлежит иметь при себе таблицу перевода одних единиц в другие. К наиболее часто используемым дольным единицам относятся:
- микрофарад (мкФ) – 0,000001 Ф;
- нанофарад (нФ) – 0,000000001 Ф;
- пикофарад (пФ) – 0,000000000001 Ф.
Из кратных единиц используется килофарад (кФ), равный тысяче фарад. Такие показатели характерны для ионисторов. У обычных конденсаторов емкость, как правило, измеряется максимум десятками фарад.
В Советском Союзе на электросхемах и корпусах конденсаторов была тенденция указывать емкостным значением целое число (к примеру, 35). Подразумевать пикофарады, а дробное с одной цифрой после запятой – обозначало микрофарады. Буквы в таких маркировках емкости не использовались. На современных отечественных конденсаторах при указании емкости в пикофарадах измерительные единицы после числа обычно не пишут. Если указаны буквы «мк», подразумеваются микрофарады, если «н» – нанофарады. За рубежом используют маркировку из цветных полос.
Таблица перевода одних дробных емкостных единиц в другие
Кратные единицы ёмкости
В большинстве случаев в электротехнике оперируют деталями с малыми значениями емкостей. Иногда можно увидеть такие обозначения, как 10uf конденсатор. Малоопытный человек может не сразу понять, что значит аббревиатура uf. Следует усвоить, что наиболее распространенными в описании емкостных элементов являются следующие единицы: пикофарад (или пФ, он равен 10-12 Ф), нанофарад (нФ, 10-9 Ф) и микрофарад (мкФ, 10-6 Ф). Указание емкости конденсатора в uf обозначает именно микрофарады. Целесообразно приобрести таблицу перевода измерительных единиц разных масштабов друг в друга.
Кратные единицы на практике применяются не настолько часто. У некоторых ионисторных деталей с бинарным электрическим слоем емкостной показатель может измеряться килофарадами (кФ, 1000 Ф). Значение у стандартных конденсаторных элементов обычно не превышает сотни фарад.
Ионистор номиналом в 1 фарад
Общие сведения
Измерение емкости конденсатора номинальной емкостью 10 мкФ с помощью осциллографа-мультиметра
Электрическая емкость — это величина, характеризующая способность проводника накапливать заряд, равная отношению электрического заряда к разности потенциалов между проводниками:
C = Q/∆φ
Здесь Q — электрический заряд, измеряется в кулонах (Кл), — разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).
В системе СИ электроемкость измеряется в фарадах (Ф). Данная единица измерения названа в честь английского физика Майкла Фарадея.
Фарад является очень большой емкостью для изолированного проводника. Так, металлический уединенный шар радиусом в 13 радиусов Солнца имел бы емкость равную 1 фарад. А емкость металлического шара размером с Землю была бы примерно 710 микрофарад (мкФ).
Так как 1 фарад — очень большая емкость, поэтому используются меньшие значения, такие как: микрофарад (мкФ), равный одной миллионной фарада; нанофарад (нФ), равный одной миллиардной; пикофарад (пФ), равный одной триллионной фарада.
В системе СГСЭ основной единицей емкости является сантиметр (см). 1 сантиметр емкости — это электрическая емкость шара с радиусом 1 сантиметр, помещенного в вакуум. СГСЭ — это расширенная система СГС для электродинамики, то есть, система единиц в которой сантиметр, грам, и секунда приняты за базовые единицы для вычисления длины, массы и времени соответственно. В расширенных СГС, включая СГСЭ, некоторые физические константы приняты за единицу, чтобы упростить формулы и облегчить вычисления.
Область применения
В фарадах измеряют электрическую ёмкость проводников, то есть их способность накапливать электрический заряд. Например, в фарадах (и производных единицах) измеряют: ёмкость кабелей, конденсаторов, межэлектродные ёмкости различных приборов. Промышленные конденсаторы имеют номиналы, измеряемые в микро-, нано- и пикофарадах и выпускаются ёмкостью до ста фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до сорока фарад.
Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов, которая имеет другую природу и измеряется в других единицах: ампер-часах, соразмерных электрическому заряду (1 ампер-час равен 3600 кулонам).
Характеристики прибора
Важнейшей характеристикой накопительного прибора является ёмкость. От неё зависит время заряда при подключении устройства к источнику тока. Время разряда напрямую связано со значением сопротивления нагрузки: чем оно выше, тем быстрее происходит процесс отдачи накопленной энергии. Определяется эта ёмкость следующим выражением:
C = E*Eo*S / d, где E — относительная диэлектрическая проницаемость среды (справочная величина), S — площадь пластин, d — расстояние между ними. Кроме ёмкости конденсатор характеризуется рядом параметров, такими как:
- удельная ёмкость — определяет отношение величины ёмкости к массе диэлектрика;
- рабочее напряжение — номинальное значение, которое может выдержать устройство при подаче его на обкладки элемента;
- температурная стабильность — интервал, в котором ёмкость конденсатора практически не изменяется;
- сопротивление изоляции — характеризуется саморазрядом устройства и определяется током утечки;
- эквивалентное сопротивление — состоит из потерь, образуемых на выводах прибора и слое диэлектрика;
- абсорбция — процесс возникновения разности потенциалов на обкладках после разряда устройства до нуля;
- ёмкостное сопротивление — уменьшение проводимости при подаче переменного тока;
- полярность — из-за физических свойств материала, используемого при изготовлении, конденсатор сможет правильно работать, только если к обкладкам приложен потенциал с определённым знаком;
- эквивалентная индуктивность — паразитный параметр, появляющийся на контактах устройства и превращающий конденсатор в колебательный контур.
Таблицы максимальных значений емкости конденсаторов.
Таблица перевода емкостей и обозначений конденсаторов
μF микрофарады |
nF нанофарады |
pF пикофарады |
Code / Код трех-цифровой |
---|---|---|---|
1μF | 1000nF | 1000000pF | 105 |
0.82μF | 820nF | 820000pF | 824 |
0.8μF | 800nF | 800000pF | 804 |
0.7μF | 700nF | 700000pF | 704 |
0.68μF | 680nF | 680000pF | 624 |
0.6μF | 600nF | 600000pF | 604 |
0.56μF | 560nF | 560000pF | 564 |
0.5μF | 500nF | 500000pF | 504 |
0.47μF | 470nF | 470000pF | 474 |
0.4μF | 400nF | 400000pF | 404 |
0.39μF | 390nF | 390000pF | 394 |
0.33μF | 330nF | 330000pF | 334 |
0.3μF | 300nF | 300000pF | 304 |
0.27μF | 270nF | 270000pF | 274 |
0.25μF | 250nF | 250000pF | 254 |
0.22μF | 220nF | 220000pF | 224 |
0.2μF | 200nF | 200000pF | 204 |
0.18μF | 180nF | 180000pF | 184 |
0.15μF | 150nF | 150000pF | 154 |
0.12μF | 120nF | 120000pF | 124 |
0.1μF | 100nF | 100000pF | 104 |
0.082μF | 82nF | 82000pF | 823 |
0.08μF | 80nF | 80000pF | 803 |
0.07μF | 70nF | 70000pF | 703 |
0.068μF | 68nF | 68000pF | 683 |
0.06μF | 60nF | 60000pF | 603 |
0.056μF | 56nF | 56000pF | 563 |
0.05μF | 50nF | 50000pF | 503 |
0.047μF | 47nF | 47000pF | 473 |
μF микрофарады |
nF нанофарады |
pF пикофарады |
Code / Код трех-цифровой |
0.04μF | 40nF | 40000pF | 403 |
0.039μF | 39nF | 39000pF | 393 |
0.033μF | 33nF | 33000pF | 333 |
0.03μF | 30nF | 30000pF | 303 |
0.027μF | 27nF | 27000pF | 273 |
0.025μF | 25nF | 25000pF | 253 |
0.022μF | 22nF | 22000pF | 223 |
0.02μF | 20nF | 20000pF | 203 |
0.018μF | 18nF | 18000pF | 183 |
0.015μF | 15nF | 15000pF | 153 |
0.012μF | 12nF | 12000pF | 123 |
0.01μF | 10nF | 10000pF | 103 |
0.0082μF | 8.2nF | 8200pF | 822 |
0.008μF | 8nF | 8000pF | 802 |
0.007μF | 7nF | 7000pF | 702 |
0.0068μF | 6.8nF | 6800pF | 682 |
0.006μF | 6nF | 6000pF | 602 |
0.0056μF | 5.6nF | 5600pF | 562 |
0.005μF | 5nF | 5000pF | 502 |
0.0047μF | 4.7nF | 4700pF | 472 |
0.004μF | 4nF | 4000pF | 402 |
0.0039μF | 3.9nF | 3900pF | 392 |
0.0033μF | 3.3nF | 3300pF | 332 |
0.003μF | 3nF | 3000pF | 302 |
0.0027μF | 2.7nF | 2700pF | 272 |
0.0025μF | 2.5nF | 2500pF | 252 |
0.0022μF | 2.2nF | 2200pF | 222 |
0.002μF | 2nF | 2000pF | 202 |
0.0018μF | 1.8nF | 1800pF | 182 |
μF микрофарады |
nF нанофарады |
pF пикофарады |
Code / Код трех-цифровой |
0.0015μF | 1.5nF | 1500pF | 152 |
0.0012μF | 1.2nF | 1200pF | 122 |
0.001μF | 1nF | 1000pF | 102 |
0.00082μF | 0.82nF | 820pF | 821 |
0.0008μF | 0.8nF | 800pF | 801 |
0.0007μF | 0.7nF | 700pF | 701 |
0.00068μF | 0.68nF | 680pF | 681 |
0.0006μF | 0.6nF | 600pF | 621 |
0.00056μF | 0.56nF | 560pF | 561 |
0.0005μF | 0.5nF | 500pF | 52 |
0.00047μF | 0.47nF | 470pF | 471 |
0.0004μF | 0.4nF | 400pF | 401 |
0.00039μF | 0.39nF | 390pF | 391 |
0.00033μF | 0.33nF | 330pF | 331 |
0.0003μF | 0.3nF | 300pF | 301 |
0.00027μF | 0.27nF | 270pF | 271 |
0.00025μF | 0.25nF | 250pF | 251 |
0.00022μF | 0.22nF | 220pF | 221 |
0.0002μF | 0.2nF | 200pF | 201 |
0.00018μF | 0.18nF | 180pF | 181 |
0.00015μF | 0.15nF | 150pF | 151 |
0.00012μF | 0.12nF | 120pF | 121 |
0.0001μF | 0.1nF | 100pF | 101 |
0.000082μF | 0.082nF | 82pF | 820 |
0.00008μF | 0.08nF | 80pF | 800 |
0.00007μF | 0.07nF | 70pF | 700 |
μF микрофарады |
nF нанофарады |
pF пикофарады |
Code / Код трех-цифровой |
0.000068μF | 0.068nF | 68pF | 680 |
0.00006μF | 0.06nF | 60pF | 600 |
0.000056μF | 0.056nF | 56pF | 560 |
0.00005μF | 0.05nF | 50pF | 500 |
0.000047μF | 0.047nF | 47pF | 470 |
0.00004μF | 0.04nF | 40pF | 400 |
0.000039μF | 0.039nF | 39pF | 390 |
0.000033μF | 0.033nF | 33pF | 330 |
0.00003μF | 0.03nF | 30pF | 300 |
0.000027μF | 0.027nF | 27pF | 270 |
0.000025μF | 0.025nF | 25pF | 250 |
0.000022μF | 0.022nF | 22pF | 220 |
0.00002μF | 0.02nF | 20pF | 200 |
0.000018μF | 0.018nF | 18pF | 180 |
0.000015μF | 0.015nF | 15pF | 150 |
0.000012μF | 0.012nF | 12pF | 120 |
0.00001μF | 0.01nF | 10pF | 100 |
0.000008μF | 0.008nF | 8pF | 080 |
0.000007μF | 0.007nF | 7pF | 070 |
0.000006μF | 0.006nF | 6pF | 060 |
0.000005μF | 0.005nF | 5pF | 050 |
0.000004μF | 0.004nF | 4pF | 040 |
0.000003μF | 0.003nF | 3pF | 030 |
0.000002μF | 0.002nF | 2pF | 020 |
0.000001μF | 0.001nF | 1pF | 010 |
μF микрофарады |
nF нанофарады |
pF пикофарады |
Code / Код трех-цифровой |
Эквивалентное представление
Фарад может быть выражен через основные единицы системы СИ как с4⋅А2⋅м−2⋅кг−1. Таким образом, его значение равно:
- Ф=КлВ=А⋅сВ=ДжВ2=Н⋅мВ2=Вт⋅сВ2=Кл2Дж=Кл2Н⋅м=Кл2⋅с2кг⋅м2=А2⋅с4кг⋅м2=сОм=1Гц⋅Ом=с2Гн{\displaystyle {\text{Ф}}={\frac {\text{Кл}}{\text{В}}}={\frac {{\text{А}}\cdot {\text{с}}}{\text{В}}}={\frac {\text{Дж}}{{\text{В}}^{2}}}={\frac {{\text{Н}}\cdot {\text{м}}}{{\text{В}}^{2}}}={\frac {{\text{Вт}}\cdot {\text{с}}}{{\text{В}}^{2}}}={\frac {{\text{Кл}}^{2}}{\text{Дж}}}={\frac {{\text{Кл}}^{2}}{{\text{Н}}\cdot {\text{м}}}}={\frac {{\text{Кл}}^{2}\cdot {\text{с}}^{2}}{{\text{кг}}\cdot {\text{м}}^{2}}}={\frac {{\text{А}}^{2}\cdot {\text{с}}^{4}}{{\text{кг}}\cdot {\text{м}}^{2}}}={\frac {\text{с}}{\text{Ом}}}={\frac {1}{{\text{Гц}}\cdot {\text{Ом}}}}={\frac {{\text{с}}^{2}}{\text{Гн}}}},
где Ф — фарад, Кл — кулон, В — вольт, А — ампер, с — секунда, Дж — джоуль, Н — ньютон, м — метр, Вт — ватт, кг — килограмм, Ом — ом, Гц — герц, Гн — генри.
История
Термин «фарад» был первоначально введен Латимером Кларком и Чарльзом Брайтом в 1861 году в честь Майкла Фарадея для обозначения единицы количества заряда, но к 1873 году фарад стал единицей измерения емкости. В 1881 году на Международном конгрессе электриков в Париже имя фарад было официально использовано для обозначения электрической емкости.
Область применения
В фарадах измеряют электрическую ёмкость проводников, то есть их способность накапливать электрический заряд. Например, в фарадах (и производных единицах) измеряют: ёмкость кабелей, конденсаторов, межэлектродные ёмкости различных приборов. Промышленные конденсаторы имеют номиналы, измеряемые в микро-, нано- и пикофарадах и выпускаются ёмкостью до ста фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до сорока фарад.
Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов, которая имеет другую природу и измеряется в других единицах: ампер-часах, соразмерных электрическому заряду (1 ампер-час равен 3600 кулонам).
Понятие емкости, правила измерения
Данная величина показывает, какое количество электронов (или других заряженных частиц) должно переместиться от одного объекта к другому для получения необходимого значения напряжения. Последнее возникает по той причине, что при перемещении частиц между объектами образуется разница потенциалов.
Единицей измерения емкостного значения является фарад (на письме обозначается заглавной кириллической литерой Ф). Когда при перенесении заряда в 1 Кулон напряжение меняется на 1 Вольт, значение емкости между перенесенными объектами составляет 1 Фарад. Формула зависимости емкости от напряжения имеет такой вид:
С (емкость) = Q (заряд)/U(напряжение).
Если мастер собрался измерять емкость используемого в радиоэлектронной схеме конденсатора, ему потребуется такой прибор, как мультиметр. С задачей способен справиться даже бюджетный аппарат, при этом наибольшая точность демонстрируется при работе с пленочными конденсаторными элементами. Для максимально точных замеров можно воспользоваться измерителем иммитанса, но данный прибор отличается очень высокой ценой (около 120 тыс. руб.). При использовании мультиметра нужно придерживаться следующего алгоритма:
- Отсоединить электроцепь от источника нагрузки. Проверить отсутствие питания, установив на устройстве режим замера напряжения и поставив щупы к источнику: показатель должен быть равен нулю.
- Снять заряд с конденсатора пассивным способом (подождать 20-30 минут) или активным (с помощью резистора). Для маленьких элементов нужен прибор с сопротивлением более 2 кОм. С достаточно крупными конденсаторами (например, в фотоаппаратах и бытовой технике) лучше вообще не работать в домашних условиях без подготовки – они накапливают опасно высокий заряд. Для разрядки такого элемента требуется резистор на 20 кОм и 5 Вт, подсоединенный через изолированный провод диаметром 3,3 мм2, предназначенный для эксплуатации под напряжением до 600 В.
- Отключить конденсатор от цепи. После этого поставить мультиметр в режим замера емкости. Если прибор снабжен несколькими настроечными диапазонами, нужно поставить тот, что с наибольшей вероятностью окажется верным (сориентироваться можно по маркировке). При наличии клавиши Rel нужно нажать ее, чтобы емкость сошла со щуповых элементов.
- Щупы помещаются к выводам конденсатора. При тестировании поляризованных элементов надо обязательно соблюдать полярность. Теперь нужно дождаться вывода данных на дисплей. Если высветилось слово overload (или OL), показатель слишком высокий для обнаружения данным прибором или в данном диапазоне (во втором случае нужно выбрать другой диапазон).
Важно! Нельзя подключать мультиметр к конденсаторному элементу, на корпусе которого имеются проколы или выпуклые места. Такие элементы вообще не стоит эксплуатировать – при подключении питания они способны взорваться
Процесс измерения емкости конденсатора мультиметром
Единица измерения емкости
Измерять емкостные показатели принято в фарадах. В России в вычислениях принято сокращать название единицы до заглавной буквы Ф, в международных документах она именуется латинской литерой – F. Названа она по имени английского физика Майкла Фарадея. За значение 1 Ф принимается такая емкость, при которой при транспортировке однокулонного заряда от одной обкладки к другой (или из одной точки в другую) напряжение между ними изменится на величину одного вольта.
Единица измерения электроёмкости в других системах
В систему СИ использование фарада для описания емкости внедрено в 1960 году. В гауссовой системе для этого используется статфарад. Сокращать такую единицу на письме принято как статФ. 1 статФ приблизительно равен 1,11 пикофарада и описывает емкость сферы, имеющей радиус 1 сантиметр и помещенной в вакуумную среду. Перевести значения той или иной величины во внесистемных единицах в принятые в СИ можно с помощью специальных калькуляторов.
Область применения
В фарадах измеряют электрическую ёмкость проводников, то есть их способность накапливать электрический заряд. Например, в фарадах (и производных единицах) измеряют: ёмкость кабелей, конденсаторов, межэлектродные ёмкости различных приборов. Промышленные конденсаторы имеют номиналы, измеряемые в микро-, нано- и пикофарадах и выпускаются ёмкостью до ста фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до сорока фарад. Ёмкость т. н. ионисторов (супер-конденсаторов с двойным электрическим слоем) может достигать многих килофарад.
Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов, которая имеет другую природу и измеряется в других единицах: ампер-часах, соразмерных электрическому заряду (1 ампер-час равен 3600 кулонам).
Кратные и дольные единицы
Образуются с помощью стандартных приставок СИ.
Кратные | Дольные | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
101 Ф | декафарад | даФ | daF | 10−1 Ф | децифарад | дФ | dF |
102 Ф | гектофарад | гФ | hF | 10−2 Ф | сантифарад | сФ | cF |
103 Ф | килофарад | кФ | kF | 10−3 Ф | миллифарад | мФ | mF |
106 Ф | мегафарад | МФ | MF | 10−6 Ф | микрофарад | мкФ | µF |
109 Ф | гигафарад | ГФ | GF | 10−9 Ф | нанофарад | нФ | nF |
1012 Ф | терафарад | ТФ | TF | 10−12 Ф | пикофарад | пФ | pF |
1015 Ф | петафарад | ПФ | PF | 10−15 Ф | фемтофарад | фФ | fF |
1018 Ф | эксафарад | ЭФ | EF | 10−18 Ф | аттофарад | аФ | aF |
1021 Ф | зеттафарад | ЗФ | ZF | 10−21 Ф | зептофарад | зФ | zF |
1024 Ф | иоттафарад | ИФ | YF | 10−24 Ф | иоктофарад | иФ | yF |
применять не применяются или редко применяются на практике |
- Дольную единицу пикофарад до 1967 года называли микромикрофарада (русское обозначение: мкмкф; международное: µµF).
- 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 2637 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.